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做了十年3D打印服务工程师,想来讲些故事

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【摘要】:
什么是3D打印?增材制造技术最早起源于美国,早在1982年,美国的一项专利提出利用分层制造法构成立体地形图。【所以,请屏幕前的您,今天要重新建立一个知识点。】3D打印分为:光固化(SLA)、激光选区烧结(SLS)、熔融沉积制造(FDM)、分层实体制造(LOM)、3DP技术。正常讲解:3D打印也叫做“增材制造”,它不需要道具和模具,是一种快速成型的“自由制造”技术。以三维数字模型文件为基础,运用塑料

什么是3D打印?增材制造技术最早起源于美国,早在1982年,美国的一项专利提出利用分层制造法构成立体地形图。【所以,请屏幕前的您,今天要重新建立一个知识点。】
3D打印分为:光固化(SLA)、激光选区烧结(SLS)、熔融沉积制造(FDM)、分层实体制造(LOM)、3DP技术。

正常讲解:3D打印也叫做“增材制造”,它不需要道具和模具,是一种快速成型的“自由制造”技术。以三维数字模型文件为基础,运用塑料、尼龙、光敏树脂、粉末状金属等材料(或者说液体、粉末、丝、片、板、块等),通过逐层堆积方式来制造各种模型物体的技术。突破了传统工艺难加工和无法加工的局限,大大缩短了加工周期。

我的答案:3D打印就是一种区别传统制作模型的增材制造工艺,它完全改变了生产加工中的思维方式,因为3D打印技术是从无到有的过程。也就是这个模型,我如果要用3D打印来制造它,那么必定是从零开始。如果您理解我说的这一点,您就理解为什么叫他增材制造。同时,传统工艺也称为减材制造,因为传统工艺就是把大物体雕琢成需要的模型,制作过程中,会不断减少原有物体的体积,一块石头雕刻成一个狮子的造型,请问您,这个过程中,大块石头是不是减少了部分体积,从而实现了一个狮子模型的成型。所以,对比传统工艺,3D打印我们叫它增材制造您就更明白了。在此普及一个知识面,传统工艺还有一个工艺叫等材制造,比如:冲压,铸造和锻压等。

那么,今天我为什么要讲解的这么详细,我讲给您听一听,也讲给中小学生听一听。避免他们被网上媒体错误的引导,也避免一些不懂3D打印的人胡编乱造,让您的孩子们对这个技术有错误的认知。小朋友们,3D打印可以制造各种物品,也可以制造礼品送给你的爸爸妈妈,可以让你成为造物主和修理专家,有了3D打印机,你就可以成为家中的英雄,帮助解决各种家居问题(比如:衣帽挂钩、浴缸塞子、收音机旋钮开关等等)。希望你们通过我的讲解,深刻的理解3D打印技术。从今天开始,喜欢上:增材制造。

3D打印的优势是什么?
第一点:适合复杂结构的快速制造。传统工艺就怕复杂,而3D打印就喜欢做复杂的事情。比如:叶轮、镂空、内部有结构的模型。
第二点:满足了个性化定制的需求。医疗的个人定制,比如牙齿。珠宝首饰的个性化定制。文创产品的小批量生产。
第三点:高附加值的产品制造。比如大于2米的零件模型和航空航天需要的高等级材料配件。

讲到这里我有些饿了,那么请问3D打印可以打印食物吗?

我是浩哥,一个不喜欢花里胡哨的工程师。我的答案是现在不能实现创造食物。未来应该是可以3D打印食物的。为什么现在不能?因为受限于材料。

目前市面上能够打印食物的3D打印机。我告诉大家有二种:烧饼3D打印机和巧克力3D打印机。某某弟的烧饼3D打印之前很火,结果市场证明不符合消费需求,因为3D打印一个烧饼太慢,口感并不比传统的好,基本上现在没有人再提起。另外,巧克力3D打印,一开始因为美味的巧克力可以制造不同的形状,再加上可以把心上人的图案打印成为巧克力模型吃进肚子里备受市场青睐。如今市场上也并未有很好的表现,一直还在摸索着前行。所以,我给大家的答案是基本上不能3D打印食物。但是,我们做3D打印的工程师对未来都是充满期望的,我相信未来是可以研发更好的设备,更多的材料。3D打印牛肉,3D打印蔬菜,这些曾经被提出来,在实验室实现过的研发产品,也会走入平常百姓家。

那么,现在的3D打印技术可以做什么呢?

刚才聊了一段3D打印可以做食物吗?只是我今天聊天的一道前菜,那么,今天的主要讲解内容,正式开始。请耐心听一听!3D打印技术现在常在模具制造、工业设计等领域被用于前期制造手板模型,后逐渐用于一些产品的直接制造(例如:金属3D打印的配件)。
该技术在消费类电子产品(新品开发,设计产品的验证)、动漫人物、工艺品摆件(月球灯3D打印)、珠宝首饰定制(概念化的首饰设计,比如:首饰的内部和外部均可以实现转动的新一代珠宝设计理念)、鞋类(之前有的3D打印鞋和今年比较火的3D打印鞋垫)、工业设计(每年的大学生毕业设计)、城市雕塑、橱窗展示品、建筑沙盘(3D打印房子、3D打印桥梁、3D打印花坛)、工程和施工(前提图纸结合3D打印微缩版模型)、汽车零配件和整车研发、航空航天(3D打印飞机上的配件已经广泛运用)、牙科和医疗产业(隐形牙、3D打印骨骼模型、修复头盖骨、髋关节定制)、教育(3D打印教具)、地理信息系统(地形3D打印)、土木工程、陶瓷器的新品开发(德化的一家成立6年的3D打印公司,每年为当地设计一千多套不同的茶具原型,通过3D打印初级模具)、美容整形(3D打印耳朵、将来的皮肤3D打印)、文物复制和修复(3D打印兵马俑、3D打印瓷器的破损部分)、其他个性化产品定制领域均有实际应用。

可以用一句话:现在你要的东西,如果实现不了,是受限于材料不够全面。将来你想要的东西,都可以用3D打印来制造。

最近十年,我都用3D打印给客户做过什么?

第一方面:天上飞的
1   飞机发动机: 一些非核心承重的异形,镂空结构件。
2   1:1的飞机实训舱 (这个我印象相对深刻,因为尺寸足够大,客户那边盯现场的时候窗户也拆了,路也封了,吊装从夜里开始弄到第两天天亮才进场。

第二方面:地上跑的
1   新能源汽车的研发。
2   国际车展的概念车(这个概念车也是印象极深,要契合客户的产品表达,所有零部件全是非标定制,前期的图纸规划、线路、电力装置、力学结构等等,前前后后弄了小半年。本来实际制作的周期是有余量的,沟通过程因为各方面原因,耽误了些时间,导致最终实际生产制作的时间很紧张,好在是办法总比困难多,最后还是在开展前成功抢出来交付了,现场效果很不错,客户也满意!

第三方面:水里游的
1   各类船舶: 比如新下水的船。这种一般会做大批量的小比例模型做为礼品使用这个做的有点太多了,麻木了,就不讲太多。

案例一个:一些机械类的模型,3D打印也很占优势。
我经手的实际案例:之前给一个做工业空调的客户公司做的压缩机,还有冷水机组。它们这个真机尺寸都在五六米甚至更大,非常笨重,导致运输起来非常不方便,而且运到国外使用,还要出示比较繁多的相关证明,费时费力费钱,最搞笑的是,就算这么操作一趟下来,花的代价和收益完全不成正比。因为是空调,这个太寻常的一个东西。你真机过去也没什么演示的必要性,这制个热、制个冷的没什么花头,而且涉及到一些核心的东西真机过去也不能展示出来,所以,通过3D打印的方式制作出来的机械展示模型,可以缩小比例,运输也方便又省钱,最终效果上也非常OK。同时,可以有针对性的展示自己想要展示的核心竞争力,比如:做了一个剖面结构和透明外壳。

我国哪些大学最早就重视3D打印技术?
我国增材制造在20世纪90年代初开始发展,西安交通大学、清华大学、华中科技大学为最早的一批大学。后来到了90年代中后期,北京航空航天大学、西北工业大学、南京航空航天大学、华南理工大学、上海交通大学、大连理工大学、中北大学。更多请看全国3D打印院校专业目录https://www.nanjixiong.com/yxzy.html

3D打印最难的部分是什么?
第一点:早期的3D打印数据建模。【数据是灵魂,特别是彩色3D打印模型。最后的模型打印的好不好,完全取决于建模的时候,能不能把数据做到更高更精细更逼真。】如果您不会做数据怎么办?请用3D扫描仪。如果您的孩子不会做数据怎么办?请把他送进大学,因为设计自己想要的东西是一件非常有趣的事情,用3D打印创造自己喜欢的东西更有趣。
第二点:后期的3D打印件后处理。【我敢说:现在的3D打印公司,将来比拼的不是设备,而是后处理能力】3D打印后处理,主要有:去支撑、后固化、去除台阶、表面打磨、喷沙、电镀、翻模、表面涂色、除粉、渗蜡、热处理、延寿处理、表面防水防潮处理。
第三点:大批量定制。【3D打印真正的七寸之处,此处不提太多!】

是不是感觉什么地方不对劲,确实我也感觉到了,最难的部分居然完全与3D打印无关,它就是个技术而已。

我的一点希望

3D打印将与其他数字化生产模式一起,推动并实现第三次工业革命。1987年,美国的3D Systems 公司生产了第一台光固化3D打印机。2002年,德国成功研制了激光选区融化增材制造装备【SLM】,可成形接近全致密的金属件,其性能可达到同质锻件水平。2013年8月美国mekerbot公司就出版一本书叫:《爱上3D打印机》,里面就有一个句话“如果你是一个孩子,或者你有自己的孩子,或者偶尔想要像孩子一样的玩耍,那么,你就需要爱上3D打印机”。我国的3D打印技术与百姓日常生活还比较弱。我们已经痛失航海、蒸汽机、计算机时代,希望大家在个人财富不断增长的今天,真正学好3D打印,让这个技术成为中国傲立世界的一个机会。

如果您要的东西,您买不到,该怎么办?也许,您这辈子都认为不可能做到的事情,您的孩子将来不必再困惑了。孩子的童年会更多美好,他们学会了拥抱失败,也学会了解决问题,这一切都是因为有了您这样的爸爸妈妈,让他从小学会了制造自己想要的东西。3D打印的最终目标就是万物皆可打印。我们一起期待那一天的到来。让数据变成现实,让梦想实现3D打印。请用3D打印技术为您的孩子创造一个新的未来!如果您的家庭今天还没有一台3D打印机,您就真的真的OUT了。除非未来不可见,否则,3D打印就是未来技术。

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