2012年,英国著名财经杂志《经济学人》(The Economist)的一篇封面文章指出,以3D打印为代表的数字化制造技术将会成为引发第三次工业革命的关键因素。自第一台3D打印机问世以来,3D打印技术(图1-1)正逐渐融入设计、研发以及生产的各个环节,高度融合材料科学、制造工艺与信息技术等并创新。新的3D打印浪潮,正推动生产方式的变革,补充优化传统制造方式,催生新的生产模式。3D打印技术势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一,其将改写制造业的生产方式,进而改变产业链的运作模式。
图1-1 3D打印技术
那么,什么是3D打印?
传统的生产制造方式是等材制造和减材制造。
等材制造:采用铸造(图1-2)、焊接及锻压等技术对材料进行加工,制造过程中,基本上不改变材料的量,或者改变很少。
减材制造:利用切削机床对毛坯进行加工,由大变小,而形成最终所需要形状的零件(图1-3)。
图1-2 铸造加工(www.xing528.com)
图1-3 车削加工
3D打印技术是由数字模型直接驱动,运用金属、塑料、陶瓷、树脂、蜡、纸和砂等可黏合材料,在3D打印机上按照程序计算的运行轨迹,以材料逐层堆积叠加的方式来构造出与数据描述一致的物理实体的技术(图1-4)。
图1-4 快速成型制造模型的过程
3D打印技术准确地讲应称为快速成型(Rapid Prototyping,RP)技术,属于增材制造技术。3D打印技术是一系列快速成型技术的统称,其基本原理都是叠层制造,3D打印设备也与传统打印机较为类似,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的,打印过程也很接近。从用户的使用体验而言,3D打印机与普通打印机极为相似,正是如此,快速成型技术才会被形象地称为3D打印。
3D打印技术集成材料科学、机械工程、控制工程、光学、热学和软件等多领域的技术成果,并非一项单一技术。3D打印技术能够自动、直接、快速、精准地反映设计思想,并将其转变为具有一定功能的原型甚至可供使用的零件,为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。