最近的Euromold會(huì)議提出將3D打印放在增材制造領(lǐng)域，但什么是增材制造，它是如何應(yīng)用的？接下來(lái)我們將解答這些問(wèn)題。
增材制造（AM）是一種將材料連接起來(lái)，將三維模型數(shù)據(jù)生成物體的過(guò)程，通常是連續(xù)的，而不是相減的制造方法。所生產(chǎn)的零件可以是模型、原型、模具部件，也可以是越來(lái)越多的系列化生產(chǎn)部件。
它們由3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）數(shù)據(jù)，醫(yī)學(xué)掃描或來(lái)自3D掃描系統(tǒng)的數(shù)據(jù)生成?；趶娜S計(jì)算機(jī)模型中獲得的薄水平橫截面，AM系統(tǒng)逐層生產(chǎn)塑料，金屬，陶瓷或復(fù)合材料部件。
近幾年來(lái)，AM設(shè)備和材料的進(jìn)步，包括較老的立體光刻、激光燒結(jié)和熔積模擬，以及較新的3D技術(shù)，都改進(jìn)了AM生產(chǎn)的原本的“形式、適用和功能”。這使得這些工藝被用于制造更廣泛的生產(chǎn)部件。
AM工藝用于創(chuàng)建概念設(shè)計(jì)/建模應(yīng)用，匹配/功能測(cè)試，鑄造模式和成產(chǎn)模具/模具工具部件。越來(lái)越多的AM也被用于夾具和裝配工具，定制和更換零件制造，特別版產(chǎn)品，短期生產(chǎn)，在許多情況下全系列生產(chǎn)。
其次，什么是3D打印？3D打印是增材制造中增長(zhǎng)最快的環(huán)節(jié)。大約75%的快速原型系統(tǒng)被歸類為3D打印機(jī)。AM技術(shù)是典型的價(jià)格合理，使用便捷且適用于辦公的技術(shù)。最近，3D打印機(jī)已經(jīng)成為中小型企業(yè)在財(cái)務(wù)上使用的工具，將添加制造從車(chē)間轉(zhuǎn)移到辦公環(huán)境中。
一些最早的3D打印機(jī)使用噴墨打印頭，像液體光致聚合物或液體粘合劑的液滴分層制造零件。現(xiàn)在，3D打印包括任何類型的小型AM系統(tǒng)，成本相對(duì)較低，使用簡(jiǎn)單，可以在辦公環(huán)境中操作。
雖然建模和原型設(shè)計(jì)仍然是流行的生產(chǎn)制造方式，但3D打印機(jī)為生產(chǎn)應(yīng)用提供了巨大的潛力。AM的應(yīng)用包括消費(fèi)電子產(chǎn)品，汽車(chē)和航空航天零件，牙科和醫(yī)療零件，珠寶，鞋類甚至建筑模型。
根據(jù)MarketsandMarkets和Freedonia Group的報(bào)告，3D打印行業(yè)將在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)巨大增長(zhǎng)。到2020年，該行業(yè)將達(dá)到84億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為23％。
促進(jìn)3D打印行業(yè)增長(zhǎng)的因素包括技術(shù)進(jìn)步，上市時(shí)間縮短，專利到期以及政府的大量投資。此外，該行業(yè)將運(yùn)用更多材料，如聚合物，金屬和合金，陶瓷，沙子甚至生物活體組織。
My3DP打印機(jī)
例如，由Puget技術(shù)公司推出的臺(tái)式機(jī)里最先進(jìn)且價(jià)格實(shí)惠的My3DP打印機(jī)系列具有高度的設(shè)計(jì)先進(jìn)性、生態(tài)化和前瞻性。與市場(chǎng)上的其他設(shè)備相比，My3DP打印機(jī)系列使用簡(jiǎn)單，空間占用小，使用效率高。其功能亮點(diǎn)如下：
·最先進(jìn)的打印頭技術(shù)可減少堵塞和減小清潔周期的頻率
·最精巧的設(shè)計(jì)意味著設(shè)備在單位或家中節(jié)約空間
·由直接運(yùn)行和完全集成的軟件包驅(qū)動(dòng)，在市場(chǎng)上獨(dú)一無(wú)二
·與傳統(tǒng)的3-D打印機(jī)相比，使用更少的能源
·使用可回收塑料，最大限度地提高效率，減少對(duì)環(huán)境的影響
·除了公司的專業(yè)人員之外，還有一個(gè)充滿活力和熱情的用戶社區(qū)作為儲(chǔ)備力量
·定價(jià)比目前市面上的3D打印機(jī)更容易進(jìn)入更廣闊的市場(chǎng)
增材制造的主要用途是什么？
三個(gè)細(xì)分市場(chǎng)構(gòu)成了AM技術(shù)的主要用途。最大的是消費(fèi)產(chǎn)品和電子產(chǎn)品（包括手持設(shè)備），其次是汽車(chē)，最后是醫(yī)療和牙科行業(yè)。
最成功的醫(yī)療應(yīng)用實(shí)例之一是使用AM制造用于耳內(nèi)助聽(tīng)器的外殼。該醫(yī)療器械體積小，形狀復(fù)雜，價(jià)值高。沒(méi)有兩只耳朵的耳道形狀和大小是相同的，因此為每種助聽(tīng)器生產(chǎn)模具的傳統(tǒng)方法耗時(shí)，昂貴且容易出錯(cuò)。
AM技術(shù)的使用使定制產(chǎn)品在許多方面都具有優(yōu)越性。牙科市場(chǎng)現(xiàn)在開(kāi)始跟隨助聽(tīng)器市場(chǎng)采用AM技術(shù)。在這一行業(yè)，精密個(gè)性化牙冠和牙橋的需求量很大，傳統(tǒng)上由高技能技術(shù)人員精心制造，適用AM技術(shù)。僅美國(guó)市場(chǎng)上的假牙估計(jì)每年就達(dá)101億美元。
Leno和他的3D掃描儀
Jay Leno的車(chē)庫(kù)使用激光掃描和3D打印來(lái)生產(chǎn)傳統(tǒng)的汽車(chē)和摩托車(chē)零件。Leno表示，與傳統(tǒng)方法相比，它可以節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)，用于為他的老式車(chē)輛重建稀有零件。
“阿凡達(dá)”導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆使用3D打印來(lái)幫助他創(chuàng)作一些作品?？穫愵A(yù)測(cè)，有一天，這項(xiàng)技術(shù)將用于在火星上打印零件和產(chǎn)品，而不是從地球上把他們運(yùn)送出來(lái)。
最后，增材制造的未來(lái)如何。
航空航天，國(guó)防，醫(yī)藥，牙科和其他行業(yè)的公司正在將AM系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)高質(zhì)量的零件和產(chǎn)品。AM技術(shù)正在取得令人矚目的進(jìn)步，機(jī)器和材料得到顯著改進(jìn)，擴(kuò)大了許多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
無(wú)論是否進(jìn)入了核心，3D打印機(jī)都有許多潛在的未來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域。庫(kù)存?zhèn)浼赡芤殉蔀檫^(guò)去。隨著資源枯竭，我們的“拋棄”社會(huì)將過(guò)渡到“任何可能的修復(fù)”社會(huì)。有問(wèn)題的貨物將被帶到當(dāng)?shù)氐墓S，在那里必要的備件將在線調(diào)用并被打印出來(lái)。
美國(guó)宇航局在零重力下測(cè)試了一臺(tái)3D打印機(jī)，旨在開(kāi)發(fā)在太空任務(wù)期間生產(chǎn)替換零件的可能。同樣，美國(guó)陸軍也正在研究AM系統(tǒng)在戰(zhàn)場(chǎng)上生成車(chē)輛部件的能力。如果能有合適的材料可以通過(guò)增材制造生產(chǎn)，并制定確保質(zhì)量和一致性的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，諾斯羅普·格魯曼公司可以為其軍用飛機(jī)項(xiàng)目確定生產(chǎn)1,400個(gè)零件。
器官打印(也被稱為生物清洗)是另一種可能的應(yīng)用，在未來(lái)的應(yīng)用中，人體的替代部分是3D打印的，使用一種沉積過(guò)程，提供多層可生物降解的支架材料和活細(xì)胞。奧沃公司希望能為移植病人打印完整的器官，如心臟和腎臟。2009年12月，Invetech向Organovo交付了一款3D生物打印機(jī)。Organovo正致力于打印功能性血管和動(dòng)脈。（文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
維生物打印機(jī)（左圖）和一次打印出的一層血管（右圖）
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