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3D打印存三大缺陷恐无法普及

  ——近些年欧美等国对于3D打印技术的报道比比皆是,人们也在关注着这项划时代技术的发展,而该技术近期成为了主流科技媒体成天追逐报道的一种生产技术。也许在不远的将来,3D打印技术会将传统生产线推翻,从而最终找到自己的市场定位,但由于该技术还处于初期应用阶段,很多不稳定性让这一革新性的生产技术无法进行大规模的推广,市场也在随之观望。

  伴随着电脑的日益普及,3D打印技术这种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术逐渐兴起,它是站在个人电脑普及的技术上而逐渐被人们所熟知的。它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。但3D打印就是万能的么?其缺陷制约了产品的发展,导致人们无法将这种技术应用于现有生产力中。

  3D打印到底有何技术缺陷制约其发展呢?下面我们从材料工艺、数字化建模、产品应用等几方面来总结下3D打印的几点致命伤。

  每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被"打印"成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可"刨"出模型,而剩余粉末还可循环利用。

  打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末,当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料,不仅对固化反应速度有要求,对于模型强度以及"打印"分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制,打印速度势必不会很快,较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,色彩深度高达24位。

  由于打印精度高,打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计,结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图,齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动,而腔体、沟槽等形态特征位置准确,甚至可以满足装配要求,打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料,还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

  3D打印的材料使用

  众所周知现阶段个人级用户使用的3D打印机大部分都使用的是塑料这一载体,而金属材料和生物材料的3D打印技术皆还停留在国家级实验室中,塑料的应用在多个方面无法让打印的出的产品具备较高的质量,产品的耐用性和可靠性无法与浇筑式、切割式产品相比较,虽然后者浪费的材料更多。

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