3D打印的发展如何改变了制造业的格局

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3D打印已经存在了近40年,但直到最近的3D打印进化史上,我们才真正看到3D打印在主要方面改变了制造业。从2005年开始,随着3D打印设备的成本降低,成为一种可行的生产方法,用于原型制作、设计测试和短期运行等应用,该行业在这一技术的应用方式上取得了重大进展。

随着3D打印应用的扩展,人们对这项技术的兴趣和采用发生了重大转变。在21世纪头10年的后期,3D打印甚至一度成为“流行词”,业内专家和观察家们不禁要问:“3D打印机会取代制造业吗?”

3D打印如何改变制造业?

在大多数情况下,更换制造问题的答案是“否” - 至少在可预见的未来。但如果我们看,它是如何打印的?更改制造业,该过程正在进行中。一旦3D打印达到了2000年代中期的折价可访问性点,它导致了在几个重要的制造领域发生的变化。这些包括:

  • 原型:3D打印改变了有效生产原型的速度、材料和功能,导致整体生产速度更快,原型迭代次数更少,整体成本更低。有了3D打印,一次性的原型可以在几个小时内生产出来,总周转时间短至一天。
  • 设计和测试:当问到:“这些年来3D打印是如何变化的?”“……桌面3D打印机是最重要的进步之一。随着桌面3D打印设备的出现,每个商店甚至每个设计师都可以在他们的办公桌上有一台3D打印机。这意味着设计可以在三维空间中快速复制,而不需要从供应商那里订购原型。3D打印技术甚至已经发展到台式电脑可以创建有用的工作原型,测试功能和设计。
  • 短期内制造:用于生产的3D印刷通常被认为是该技术最早承诺之一的支付。虽然我们之前提到的3D打印不太可能随时完全取代传统的制造,但这是3D打印的一个区域能够,实际上,用于代替更传统的方法。可用材料类型的进展,以及可在3D印刷材料中复制的材料特性,意味着可以通过该过程进行可行的,可畅销的部件。

3D打印的优势

从一开始,3D打印就一直在某些场景下提供了优于传统制造的优势。在整个3D打印的发展过程中,随着技术的发展,这些优势——以及更多——已经成为现实。现在让我们来看看其中的一些:

  • 更好的质量原型,更快,更低的成本:在3D打印之前,通常需要在制作可行的原型时做出牺牲,无论是在材料、设计的保真度,还是原型创建的速度和成本上。生产质量的原型是可以得到的,但考虑到在大批量机器上一次性生产的实用性,成本通常会变得令人望而却步。3D打印,以及材料和设备的进步速度,意味着高质量的原型可以用其他工艺的一小部分成本和时间来制作。
  • 迭代和调整设计的能力:能够以低成本快速获得高质量的原型意味着设计师和工程师能够更有效地迭代,最终以更少的时间创造出更好的产品。当时间或成本限制了开发过程中可以实际参与的原型的数量时,工程师必须在某一点上继续推进一个不完美的设计。随着3D打印技术的发展,这一目标的实现将遥遥无期。
  • 更快的整体生产速度:3D打印可以节省设计和原型制作过程中的时间,这意味着整体上市时间减少了。这等同于你和你的客户的底线利益。
  • 更多的设计灵活性:在3D打印将用于短期生产的情况下,产品设计的可能性大大扩展。然而,传统的制造方法在几何形状,厚度和其他可以设计和创建的物理方面具有限制,因此由于每个相应的过程的现实,添加剂3D打印过程提供了更少的限制。这使企业家和创新者能够通过传统方法制造难以甚至不可能的产品。
  • 减少浪费:作为一种增材制造工艺,3D打印只使用创建部件所需的材料(除了某些类型的设计可能会移除的支撑)。这与其他工艺形成了鲜明的对比,在其他工艺中,原材料从原材料中移除,以产生最终的形状。在这些过程中,这些材料必须被处理掉,更不用提最初的费用,导致更高的成本和设备浪费。
  • 移动性:与传统制造方法相比,3D打印机提供了极大的可移植性(传统制造方法通常无法在传统设备之外完成)。3D打印机可以带上船,进入遥远的环境,甚至进入太空——在无法获得所需零件时,可以快速生产所需零件。

3D制造的未来

以上的好处对3D打印技术在未来的发展有着重要的意义。

移动性方面意味着现在可以在扩展任务(例如军事任务或空间探索)上创建替换部件,而不是需要提前提供。这对这些类型的项目的潜在持续时间产生了巨大影响。

此外,3D印刷驱动器访问和创新的速度,低成本和多功能性,意味着更多的创造者能够以较低的成本实现现实的现实。

最后,通过3D打印产生的减少的废物是指整体的更环保的过程,从长远来看,可以在可持续性方面具有很大的差异。

考虑到所有这些好处和优势,也许有一天我们不会问“3D打印是如何改变制造业的?”而是“3D打印是如何改变世界的?”

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