3D打印技术,也就是增材制造技术,自1980年代便以某种形式存在。如今,3D打印机的运作速度变得越来越快,变得更易使用,同时还可处理多种材料、打印有源元件或系统,3D打印机在未来的应用不仅仅只局限于快速成型。然而,3D打印技术至今仍旧无法开展或无法以成本效益的方式开展大部分成品生产或大规模商业化生产。
而无法规模化的原因在于:
1、生产模式的效率问题
单体的一体化成型的效率,肯定是比不上“行业内分级零件加工+组装”的效率的,因为后者是在调动整个制造业体系的产能,半成品加工和分级加工可以把工序效率做到几乎最高,相当于整个业界就形成了一个流水线。而单体的一体化成型,工作流程是完全固定的,无法形成此类产业效应,且目前的3D打印机体无法承受长时间,高强度的负荷。且单体机做生产,维护费用和难度是远远高出传统工艺把产业链平摊开的做法。
2、材料问题
首先,材料应用导致的工艺问题。
因为需要预先制成专用的金属粉末;打印出的金属制品致密度低,最高能达到铸造件致密度的98%,某些情况下低于锻造件的力学性能,当然在某些构件,比如大型钛合金构件上(比如比较热的航空行业),是完全能够满足力学性能的,但总体状况,值得商榷;某些打印制品表面质量差,精度2-10μm,需要打磨抛光机加工等后处理;3D打印具有复杂曲面的零部件时,支撑材料难以去除。
其次,材料的适用范围的问题。
目前,工业领域能用的就适用的金属材料只有10余种,铝硅合金、钛合金、镍合金和不锈钢比较成熟。新一点的东西的话,有3DXNanoESD碳纳米管灯丝,3DXNano是基于CNT(碳纳米管)的技术,可用于打印一些关键零件如在汽车,电子/电气,工业,以及需要静电放电(ESD)保护和清洁高水平市场。该材料是由100%的纯ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)树脂和多壁碳纳米管的制造。
3、成本问题
当然这个成本主要是指长期的机器运行,高负荷运转的单体机的维护成本,导致规模化生产的成本过高。还有就是材料——零件类型的深度定制化的模式,实际上不是一个成本低,而且市场广阔的生产模式。
不过,目前3D打印行业,要精准定位下旗下产品的市场类型和受众,行业内将市场推广开来,可能是需要马上解决的事情。3D技术在好几年前就有很多的手办公司开始接触了,最先使用到的应该就是钢普拉了,然后手办公司也开始渐渐的使用到了这个技术,比如一些武器道具类的,武器道具虽然也可以直接用手工制作,但是在精度和对称度上远远比不上3D打印的。