傳統(tǒng)制造業(yè)是如何運(yùn)作的？
1、傳統(tǒng)工藝：從設(shè)計(jì)師到制造商
如何將一個(gè)想法變成現(xiàn)實(shí)？幾十年來(lái)，這一直是一個(gè)古老的故事。工程師設(shè)計(jì)零件并決定其形狀、材料和其他因素，就這樣，一個(gè)基本的原型就可以被制造。但是，當(dāng)涉及到制造最終用途的零件時(shí)，工程師必須找到一個(gè)制造商能夠使零件達(dá)到專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模。零件可以在任何地方設(shè)計(jì)，但是制造這些零件需要大量的機(jī)器。
根據(jù)所制造的零件，制造商可以使用任意數(shù)量的制造工藝來(lái)制造。它們可以使用機(jī)械加工，其中一大塊金屬被切割成所需的尺寸和形狀；它們可以將金屬片彎曲和壓印成一種新的形狀；它們可以使用鑄?；蚬ぞ邚囊后w塑料中制造大量零件。
像這樣的傳統(tǒng)制造工藝是非常有用的，并將繼續(xù)使用多年。然而，他們也有自己的缺點(diǎn)。
2、傳統(tǒng)制造業(yè)的弱點(diǎn)：
1）廢料；
2）附加設(shè)備；
3）熟練勞動(dòng)力。
傳統(tǒng)制造技術(shù)中最常見(jiàn)的一種是“減法制造”。這個(gè)術(shù)語(yǔ)是用來(lái)描述那些將一大塊不成形的材料切割成所需形狀的過(guò)程。最常見(jiàn)的減法制造形式是數(shù)控加工。但是，雖然減法制造對(duì)于高質(zhì)量材料的加工是很好的，但它并不總是有效的。這是因?yàn)橛脺p法工序制造零件必然產(chǎn)生多余的材料：起始?jí)K或“工件”必須大于一部分，因?yàn)楣ぞ咦罱K會(huì)將其切割成符合尺寸的零件，所有被切下來(lái)的東西都變成了廢物。
此外，傳統(tǒng)的制造工藝往往需要額外的設(shè)備。鑄造過(guò)程需要一些東西，如模具和模具，這需要時(shí)間和金錢(qián)來(lái)制造，但當(dāng)工作完成或達(dá)到壽命時(shí)，它們最終會(huì)被丟棄。
，實(shí)際安裝和操作這些傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)是一個(gè)小問(wèn)題。傳統(tǒng)的機(jī)器通常占用很大的占地面積，這就產(chǎn)生了對(duì)大工廠空間的需求，而這是需要花費(fèi)大量的資金來(lái)租賃或購(gòu)買(mǎi)的。雖然有些過(guò)程（例如數(shù)控加工）是由計(jì)算機(jī)控制的，但許多過(guò)程需要熟練的機(jī)械師手工操作。所有這些問(wèn)題都成了企業(yè)進(jìn)入傳統(tǒng)制造業(yè)的阻礙。
使用3D打印服務(wù)是您在3D打印體驗(yàn)中遇到的許多障礙的解決方案，但它并不是一切的答案，3D打印服務(wù)也有著它的利與弊。
1、優(yōu)勢(shì)
·嘗試新材料而不會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)。
即使只購(gòu)買(mǎi)一種新型長(zhǎng)絲也是一項(xiàng)重大投資。一些更先進(jìn)和不尋常的材料，如木材、玻璃和金屬，需要更多的時(shí)間和金錢(qián)。如果您只想將它們用于一兩項(xiàng)特殊項(xiàng)目，則3D打印服務(wù)將為您提供訪問(wèn)權(quán)限，而不會(huì)丟失額外的現(xiàn)金或休息。
·獲得更好的層分辨率和精細(xì)度。
如果不想購(gòu)買(mǎi)能夠提供對(duì)象所需的詳細(xì)信息級(jí)別的3D打印機(jī)，則3D打印服務(wù)可以幫助。它們?cè)试S您在其專(zhuān)業(yè)級(jí)別輸入計(jì)算機(jī)，這僅僅是您的平臺(tái)升級(jí)的一小部分。
·尺寸更大。
3D打印服務(wù)讓您可以隨意使用對(duì)象的大小。大型3D打印機(jī)具有大規(guī)模定價(jià)，但它允許您體驗(yàn)其中一臺(tái)打印機(jī)，而無(wú)需花費(fèi)大量資金。只為一次的需求付出更少的代價(jià)。
同樣，如果您不是定期3D打印物體，3D打印機(jī)服務(wù)將比購(gòu)買(mǎi)您自己的設(shè)備更具成本效益。一次性完成的價(jià)格結(jié)構(gòu)允許您每個(gè)預(yù)算打印的成本。
2.需要考慮的事情
使用玻璃等不常見(jiàn)的材料會(huì)增加3D打印服務(wù)的成本。
3D打印服務(wù)成本取決于許多因素。每一個(gè)選擇都將決定你的工作和成本。
尺寸：模型的尺寸是一個(gè)直接的因素，因?yàn)樗馕吨嗟脑牧?，更長(zhǎng)的印刷時(shí)間和更高的運(yùn)輸成本。特別是大規(guī)模3D打印服務(wù)的成本可能很高。在完全投資您自己的機(jī)器之前，嘗試打印通常更可行。然而，它也是昂貴的使用，因?yàn)檫@臺(tái)機(jī)器是昂貴的。大規(guī)模3D打印服務(wù)的成本可能從數(shù)千元到數(shù)萬(wàn)元不等。
材料：ABS和PLA是兩種最常見(jiàn)的3D打印材料，它們的長(zhǎng)絲比銅、玻璃或碳聚合物等高端原材料便宜得多。好消息是，它仍然是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)比你自己的材料，尤其是如果你只需要打印一個(gè)或有限數(shù)量的項(xiàng)目。
·復(fù)雜：您的物體需要是實(shí)心的還是空心的？您要打印支持的區(qū)域嗎？它是否使用各種彩色長(zhǎng)絲？這些因素是影響3D打印服務(wù)成本的因素。
·運(yùn)輸：就像您在互聯(lián)網(wǎng)上訂購(gòu)的任何其他商品一樣，運(yùn)輸時(shí)間與您愿意支付的金額直接相關(guān)。特別是如果您打印了重磅和/或重磅的打印產(chǎn)品，則優(yōu)先郵件或閃存的交付速度會(huì)非常快。世界各地有許多3D打印服務(wù)。如果您擔(dān)心國(guó)際電子郵件速率，請(qǐng)?jiān)谀膰?guó)家或地區(qū)找到3D打印服務(wù)。

精度控制技術(shù)
材料加成制造的精度取決于材料層厚的增加和加料單元的尺寸和精度控制。加料制造和切削制造*大的區(qū)別在于材料需要一個(gè)逐層累積的系統(tǒng)，所以重涂是材料累積的必要過(guò)程。涂層厚度直接決定了零件在累積方向上的精度和表面粗糙度。材料添加單元的控制直接決定了零件的*小特征制造。零件的能力和精度。在現(xiàn)有的制造方法中，激光或電子束常常用來(lái)在材料上逐點(diǎn)形成添加單元，如激光熔化微熔池的尺寸和金屬直接成形過(guò)程中外部氣氛的控制等，這直接影響到零件的制造精度和性能。激光光斑在0.1毫米到0.2毫米之間。激光作用于金屬粉末。金屬粉末熔化形成的熔池對(duì)成形精度有重要影響。通過(guò)激光或電子束光斑直徑、成形過(guò)程(掃描速度、能量密度)和材料性能的協(xié)調(diào)，有效控制加入元件的尺寸是提高零件精度的關(guān)鍵技術(shù)。隨著激光技術(shù)、電子束技術(shù)和光投射技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)將發(fā)展兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：一是在金屬直接制造中控制激光光斑較??；二是逐點(diǎn)掃描，使添加單元達(dá)到微納米級(jí)，提高精度。二是平面投影光固化成型技術(shù)，投影控制。隨著液晶技術(shù)的發(fā)展，單元的分辨率逐漸提高，加入單元更小，可以實(shí)現(xiàn)高精度、率的制造。發(fā)展目標(biāo)是將增加層的厚度和增加單元的尺寸減少10到100倍，從現(xiàn)有的0.1mm提高到0.01～0.001mm，并且制造精度達(dá)到微納米級(jí)。

材料加成制造有著廣闊的發(fā)展前景，但也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。目前*困難的問(wèn)題是材料的物理化學(xué)性質(zhì)制約了其實(shí)現(xiàn)技術(shù)。例如，在成型材料中，目前主要是有機(jī)高分子材料和金屬材料。金屬材料的直接成形是近十年來(lái)的研究熱點(diǎn)。它逐漸在工業(yè)上得到應(yīng)用。難點(diǎn)在于如何提高精度。新的研究方向是通過(guò)添加材料制造技術(shù)，直接堆積軟組織材料(生物基質(zhì)材料和細(xì)胞)，形成類(lèi)似生命的生物體，并通過(guò)體外和體內(nèi)培養(yǎng)制造復(fù)雜的組織和器官。關(guān)鍵技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)將有力地推動(dòng)材料添加技術(shù)的發(fā)展。
三維打印用保形冷卻金屬模具已經(jīng)出現(xiàn)多年。從*初充滿(mǎn)疑慮到后來(lái)的逐步嘗試，現(xiàn)在3D打印金屬模具已經(jīng)得到越來(lái)越多客戶(hù)的認(rèn)可。2019年5月21日，在廣州舉行的2019年國(guó)際橡膠塑料展覽會(huì)上，一些3D印刷公司展示了它們?cè)谀＞咧械膽?yīng)用。通過(guò)對(duì)透明件模具的內(nèi)部顯示，可以清楚地看出，用3d打印機(jī)制作的模具可以具有復(fù)雜的保形冷卻流道。在注塑生產(chǎn)過(guò)程中，模具冷卻均勻、快速，提高了生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)了模具的使用壽命。
保形冷卻金屬模具可以形成更均勻的塑料制品制品，導(dǎo)致制品中的零缺陷，并且避免由不均勻的冷卻速率引起的收縮標(biāo)記。另外，在新注塑產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)可以通過(guò)較少的迭代來(lái)完成。當(dāng)效率、成本和性能都超越了傳統(tǒng)的模具，我們?yōu)槭裁床贿x擇3D打??？

3D打印的優(yōu)勢(shì)之一總結(jié)為兩個(gè)詞：快速原型。
快速原型制造本質(zhì)上是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)，制造和測(cè)試定制零件的能力，然后能夠輕松修改設(shè)計(jì)而不會(huì)對(duì)制造過(guò)程的速度產(chǎn)生不利影響。
在3D打印作為主流制造工藝存在之前，原型制造需要數(shù)周時(shí)間。每次進(jìn)行更改，都需要再過(guò)幾周才能制造出經(jīng)過(guò)修改的設(shè)計(jì)。加上運(yùn)輸時(shí)間，從頭到尾完全開(kāi)發(fā)產(chǎn)品可能需要一年的時(shí)間。
進(jìn)入現(xiàn)代3D打?。浩髽I(yè)現(xiàn)在能夠設(shè)計(jì)零件，在專(zhuān)業(yè)3D打印機(jī)內(nèi)部制造，然后在幾天（有時(shí)甚至更少）的空間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。這意味著從開(kāi)始到結(jié)束有效地對(duì)零件進(jìn)行原型制作所需的時(shí)間幾乎都沒(méi)有了！
我們也不要忘記這些小家伙。由于桌面3D打印機(jī)的出現(xiàn)，制造商，業(yè)余愛(ài)好者和愛(ài)好者現(xiàn)在幾乎可以創(chuàng)造任何東西。他們可以隨心所欲地創(chuàng)造，而不需要裝滿(mǎn)機(jī)器的倉(cāng)庫(kù)。他們也沒(méi)有與外包復(fù)雜的制造業(yè)工作相關(guān)的巨大交貨時(shí)間。對(duì)于這些3D打印用戶(hù)而言，快速原型設(shè)計(jì)具有全新的意義：它們不受訂單的限制，可以輕松定制任何內(nèi)容和所有內(nèi)容，并且能夠與其他人共享或銷(xiāo)售他們獨(dú)特的設(shè)計(jì)。一臺(tái)3D打印機(jī)，就在他們的家中或工作室。
這并不是說(shuō)在速度方面沒(méi)有3D打印的限制。從本質(zhì)上講，逐層過(guò)程每個(gè)部分具有固定的時(shí)間，這意味著單個(gè)組件將始終與一個(gè)組件創(chuàng)建完全相同的時(shí)間。通過(guò)注塑成型等系統(tǒng)，在創(chuàng)建合適的工具和模具所需的初始投入時(shí)間之后，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并且零件可以快速批量生產(chǎn)。這顯著減少了每個(gè)部件所需的時(shí)間。
因此，對(duì)于小批量生產(chǎn)和原型設(shè)計(jì)，就速度而言，3D打印是選擇之一。