
3D打印落地应用,是一个综合性的大问题,我们没有步伐在一篇文章中探讨太多。在此前的文章中,我们已经探讨了质料、打印速率以及后处置惩罚给增材制造带来的挑战,本期,我们将从零件质量、标准、设计及数据处置惩罚能力三个方面探讨3D打印大规模落地应用面临的问题,以及解决目今问题取得的希望。

历程监控手艺可以解决部件质量追溯问题
Velo3D手艺合作副总裁体现,3D打印零件的性能一致性是该手艺面临的一个主要问题。
古板的数控加工、注塑或铸造已经很是成熟,3D打印为零件制造提供了一种新要领,但这项手艺保存古板制造所没有的新缺陷,零件质量会因制造批次差别而保存差别。关于金属3D打印来说,零件内部的粉末夹杂、微裂纹和未熔合缺陷,使制造的不稳固性尤其突出。
零件质量转变的要害泉源之一是质料问题。关于一些至关主要的应用,如飞机部件或医疗装备等,对零件的性能和精度有很高的要求,质料也必需100%不受污染。然而因存储或处置惩罚不当或质料质量问题而爆发的杂质会影响零件的最终性能,尚有可能导致打印失败。确保质料质量需要标准化的测试要领和工具,现在业内还没有统一和普遍认可的标准。为了战胜这些问题,3D打印的从业者以及一些高校实验室,正在起劲开发相关标准。

历程监控手艺可以解决部件质量追溯问题
影响零件质量转变的另一个挑战在于3D打印装备缺乏先进的历程控制能力。为了只管镌汰零件质量的不稳固,3D打印机需要从开环控制转换为闭环控制,从而在打印历程中发明问题并自动调解系统以解决问题。闭环控制可以通过在3D打印机中嵌入传感器和摄像头来实现,并且用户可以实时监控制造历程。闭环以及实时反响系统可坚持对制造历程的控制,可制造出具有一致几何形状、外貌光洁度和质料性能的零件。
不过,通过闭环系统实现对证量的控制,仍然是一项相对较新且有难度的手艺,绝大大都的厂商现在仍只能实现监控而无法实现自顺应反响。
标准正在完善
若是业内拥有明确且被普遍明确和接受的标准,那么对所有的行业从业者都大有利益。有了标准,企业就可以把相同的产品举行横向比照,做出越发科学的决议。
在制造业中,标准至关主要,它们概述了交付优质产品必需知足的数据要求。原质料、打印机,装备操作员和工程师,供应商以及制造历程自己都需要标准以及凭证这些标准举行资格认证,这些是制造出复合质量要求零件的包管。

SAE妄想了最早的增材制造标准
只管3D打印已经生长了30多年,但制造业直到最近几年才最先将其视为一种生产要领,3D打印行业才刚刚最先制订与生产相关的和整个行业的标准。欧瑞康增材制造首席工程师Matthew Donovan先容,3D打印可以一种新的方法制造零件,这确实伟大,但若是无法证实零件的质量,那么则会引起质疑。标准能够使行业玩家跨领域生产和销售零件,并最终得以应用。
阻止现在,缺乏3D打印标准仍然是阻碍该手艺被普遍接纳的主要瓶颈之一。可是,在这方面已经有了许多生长,一些标准开发组织如ISO和ASTM,已经建设了致力于增材制造的标准开发委员会。

ASTM / ISO增材制造标准框架(点击阅读)
设计和数据处置惩罚,化繁为简能够提高效率
设计和数据处置惩罚能力也是行业生长面临的问题,一直以来,业内企业多将重点放在开发出效率更高的装备,关于智能化的软件解决计划则重视缺乏。
3D打印并不像媒体宣传的那样按一下按钮就可以制造物体,工业3D打印更需要大宗的设计以及数据准备事情。由于恒久以来,盘算机辅助设计和盘算机辅助工程软件在很洪流平上不可知足3D打印的要求,使得设计历程变得重大。例如,古板的CAD软件在设计梯度质料、晶格结构或可控孔隙率结构方面保存难题。别的,3D打印设计流程涉及多个办法,并且需要使用更多其他软件,这通常使设计陷入逆境。

3D打印涉及到的软件
Autodesk制造生产行业战略和营业生长总监先容,3D打印的零件设计和数据处置惩罚历程通常需要在多个软件间流转,用户需要使用CAD工具完成设计并将零件转换为STL名堂,然后将其导入数据处置惩罚软件中,经处置惩罚后才导入装备。现实上在这个历程中可能要评估打印的清静性、结构和质量优化空间,支持添加以及模拟剖析,这些办法需要前后交织、重复举行,且会使用到差别的软件及多种文件名堂,整个事情流程可以说很是繁复并且相互脱节。
设计和数据处置惩罚历程可以说耗时且容易蜕化,往往需要一个团队去划分完成各项事情。业界也正在试图以多种方法镌汰模子的准备事情,一些设计软件公司如Autodesk 、PTC和DassaultSystèmes正在将特定的3D打印功效融合到古板的CAD程序中。PTC宣布推出的Creo 3D盘算机辅助设计平台,引入了实时仿真新功效,扩展增强现实和增材制造设计功效,以及众多要害生产增强功效,可使工程师们在一个情形内,充分使用立异设计和制造能力。

3Dxpert从设计到制造提供完整流程解决计划
一些3D打印机制造商也开发了自己的软件解决计划来简化模子准备事情。Stratasys以及3D Systems划分开发了为镌汰多次数据传输和转换的GrabCAD和3Dxpert软件。
现在虽然在增材制造设计和数据处置惩罚方面取得了一些前进,但仍有生长空间。为设计职员提供在CAD情形中修改3D模子的能力,并在不需要繁琐的数据转换的情