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2019年7月1日星期一

3D打印的零件誤差是多少



  1、首先,3D打印機並不是單一的移動方向,綜合3D列印而言是3個維度:上下、左右、前後。任何一絲的移動,都是部件之間的摩擦,始終會有細微的偏差。一層層的偏差多了,整體來看偏差就大了。

  2、其次是3D打印材料的特性,對於PLA、ABS等常用3D打印材料而言,由於熱脹冷縮,必然會導致打印出現誤差,通常情況下,PLA的熱脹冷縮導致的誤差較小。

  3、像FDM3D打印方式,它是每一層的打印壓著上一層耗材前進,高溫會導致3D打印耗材二次融化,從而導致變形。

  4、大部分桌面級3D打印機采用最小角步距為1。8°的步進電機,用久了必然會造成設備移動距離的誤差。這需要經常調。

  5、采用皮帶傳動的3D打印機會導致0。1-0逆向工程。2mm的誤差。

  以上只是對打印的時候可能引起的誤差情況,還有諸如前期數據處理的誤差,STL格式化所引起的誤差,後處理時候導致的誤差等等。

  有誤差存在一般可以用打磨的方式產品設計公司進行補救,但也只是說誤差大的可以改到合適,本來樣品模型就小於要求的尺寸CNC模型的話,那就只能重打了。e鍵打印對於3D打印有問題的模型是可以免費重打的,這點客戶不用擔心。

3D打印的基本知識



  3D打印所屬建築科!

  3D打印(3DP)即快速成逆向工程型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構3D列印造物體的技術。

  3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用於制造模型,後逐漸用於一些產品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都產品設計公司有所應用。

  3D打印的發展史

  1986年,Charles Hull開發了第一台商業3D印刷機。

  1993年,麻省理工學院獲3D印刷技術專利。

  1995年,美國ZCorp從麻省理工學院獲得唯一授權並開始開發3D打印機。

  2005年,市場上首個高清晰彩色3D打印機Spectrum Z510由ZCorp研制成功。

  2010年11月,世界上第一輛由3D打印樣品模型機打印而成的汽車Urbee問世。2011年6月6日,發布了全球第一款3D打印的比基尼。

  2011年7月,英國研究人員開發出世界上第一台3D巧克力打印機。

  2011年8月,南安普敦大學的工程師們開發出世界上第一架3D打印的飛機。

  2012年11月,蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝髒組織。[1]

  2013年10月,全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術品。

  2013年11月,美國德克薩斯州奧斯汀的3D打印“固體概念”(SolidConcepts)設計制造出3D打印金屬手槍。[2]

  2017年1月16日,科技Bellus 3D可完整拍下高分辨率的人臉3D照片,這些照片CNC模型進行3D打印出的面具與真正的人臉。[11]

  2017年4月7日,德國運動品牌阿迪達斯(adidas)推出了全球首款鞋底3D打印制成的運動鞋,計劃2018年開始批量生產,以應對快速變化的時尚潮流,生產更多定制產品。

2015年3月19日星期四

中國3D打印或將重蹈光伏覆轍



  假如我們不夠科學地將以上兩大預測逆向工程結論疊加,那麼“中國速度”下的3D打印市場到2017年將占全球市場的一半以上。這不由得讓人聯想到光伏產業在中國超高速發展所導致的惡果。

  中國3D打印將重蹈光伏覆轍?對比當年光伏產業在中國發展的種種現像,我認為不無可能。

  缺乏創新將制約中國3D打印需求的發展。如同光伏產業,中國RP是全球最大太陽能電池生產國,但八成以上產品依賴出口,產業發展初期則比例更高。中國雖然被視為“全球制造業中心”,但不要忘記,3D打印是與產品創新緊密相關的產業。加工制造目前仍然是中國制造業的主流,而產品創意、創新則不是一蹴而就的功夫。沒有能力創新,只是根據客戶提供的樣板依葫蘆畫瓢、或幾十年只賣同一種產品的企業會需要3D打印機嗎?

  做大規模與尋求技術創新的矛盾。光伏產業鏈中,高純度硅料和高電池轉化效率一度是中國光伏企業的“痛點”。中國光伏企業長期游離在缺少技術門檻的“硅片加工”、“電池組件生產”的鏈條上。然而,今天的3D打印面臨類似的問題。3D打印的材料直接決定這一生產方式未來的發展前景,國際3D打印紛紛大規模投入新材料研發,但中國企業願意投入這一領域研究的少之又少。

  在3D打印設備制造方面,中國起步不晚。《2013沃勒斯報告》指出,全球生產和銷售用於工業制造3D打印設備的專業中,歐洲有16家,中國有7家,美國僅5家。然而,中國3D打印設備在物品的打印精度、設備的可靠性方面仍然與國際水平有相當差距,制約發展的是3D打3D列印印設備的核心零部件,例如激光器等仍然依賴進口。

  全球領先的3D打印紛紛將目光瞄准“打印出可以直接使用的工業零部件”,而中國的3D打印設備則更願意把精力投入到“3D照相館”、售價幾千元的家庭玩具式3D打印機的業務拓展中去。

  “中國式發展”可能對3D打印造成傷害。面對新興產業,“中國式發展”的模式是媒體炒作——中央政府出台政策——地方政府權力圈地助推——企業進入並舉債瘋狂擴張。中國光伏產業的打樣發展正是這一模式的典型代表。一位研究光伏行業業內人士的話令我印像深刻:“中國光伏產業發展初期,政策一出台,就有20多個城市建立了光伏產業園,而且每個產業園都要做1千億的產值,加起來就是幾萬億。”

  3D打印似乎正在步入光伏發展的後塵。去年3D打印概念被媒體熱炒以來,相關或者不相關的都開始擠入這一新鮮的領域。就在此次北京世界3D打印會議舉辦前夕,媒體的“熱炒”讓所謂“3D打印概念股”一路飆升。會議期間,一位與會上市代表告樣品訴我,期待會議之後,股價“再上新台階”。

  政府對3D打印的政策支持也已經出爐。今年4月,科技部863計劃、《國家科技支撐計劃制造領域2014年度備選項目政績指南發布,其中明確提出了對3D打印技術的支持政策。

  隨之而來的是地方政府的聞風而動。曾經在國家發改委任職的羅軍透露,中國3D打印技術產業聯盟將協助在中國10個城市布局3D打印產業中心,目前南京、青島等地已經加入其中。當我問及布局的10個城市的產業中心是否有差異化定位時,羅軍沒有給予正面答復。長沙華曙科技有限創始人許小曙透露,目前已經有多家產業園邀請他們入駐。


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3D打印行業的未來在專業級市場


3D打印是近年來熱門的概念,受樣品到媒體和資本市場的熱捧。看好3D打印的人稱之為“第三次工業革命”,質疑的聲音也有不少,但很多對3D打印的分析停留在想像的階段。日前《連線》雜志撰文,對業界權威研究機構進行采訪,根據數據描繪了3D打印行業的真實狀況和趨勢。

  2012年3D打印整體市場達22億美元,同比增29%。低端、愛好者級別的3D打印機銷售增速明顯放緩,工業級3D打印份額擴大,制造商首次開始使用3D打印技術直接生RP產成品零件。3D打印行業呈現出專業化趨勢。

  桌面級3D打印機銷量在過去一年中增速明顯放緩,而工業級3D打印機正在發揮更大的作用,制造商正在使用3D打印機直接制造成品,而不僅用於設計原型產品。研究咨詢機構Wohlers Associates在最新發布的“疊加制造業”年度研報中作出以上兩點重要總結。

  今年是3D打印技術面世的第18個年頭,Wohlers年度報告顯示,工業級3D打印市場正在健康增長。該報告稱,2012年3D打印設備和服務整體市場達22億美元,比2011年的17億3D列印美元增長29%。25年以來Wohlers一直對“疊加制造業”進行追蹤研究,該行業的復合年度增長率一直在25%左右。

  去年全球3D打印機總銷售額為6。17億美元,低端機型(售價低於5000美元,主要是DIY愛好者市場)銷售額近4000萬美元,占總銷量的6。5%。業余愛好者市場是一個很新的市場,但其增長曲線已經顯著放緩。據Wohlers統計,低端3D打印機市場從2008年到2011年經歷了每年346%的高速增長,在2012年放緩至46%。

  “你不能指望市場每年都翻三倍,行業發展總會變慢。”Wohlers總裁兼首席顧問特裡•沃勒斯(Terry Wohlers)說:“可能我們面對的是那些觸手可及的客戶,如創客和DIY愛好者,但他們購買的都不是專業級的系統。由於3D打印機使用門檻比較高。我不認為普通家庭會購買3D打印機來制作任何東西。”

  關於低端3D打印市場增長放緩,沃勒斯說,專注於桌面級打印機的MakerBot等正在向產業上游發展。沃勒斯說:“這些正在向專業級市場進軍”。 “MakerBot已經與福特達成了合作,但大多數低端3D打印機制造商正在面臨挑戰,深入愛好者的市場和突破專業市場都有困難。”

  在航空航天和醫療設備等高端市場中,3D打印產業正在獲利。制造商25年以來首打樣次使用3D打印技術制造成品,而不再只用於產品設計。GE航空使用3D打印制造商用飛機引擎的噴油嘴。醫療器械Lima使用3D打印制造4萬個多孔鈦杯人造髖關節。在22億美元的3D打印整體市場中,成品生產逆向工程份額約占28%。


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建立3D打印產業園培育龍頭



  傳統打印機的最終產品是圖紙,3D打印機是打樣實物模型。模具是工業之母,目前超過90%的工業品由模具制造而來,但這種趨勢正在被3D打印所改寫。3D打印技術無需機械加工或任何模具,就能RP直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的產品,從而極大地縮短產品的研制周期,提高生產率,實現低生產成本。

  國際模具及五金塑膠產業供應商協會常務副會長兼秘書長預測,如果東莞以模具制造的先發優勢推廣3D打印,預計未來3D模具打印所拉動的工業產值將在200億元以上。

  作為新成立不久的模具產業技術創新戰略聯盟發起人,密切關注這項新技術。

  3月8日,該聯盟30多家會員企業代表彙聚華科工研院,普遍關注RFID、3D打印、工業機器人,並希望盡快進入這些新興市場。

  建議,東莞模具業要發展3D打印,需在三方面努力:

  一是在政策層面上,把3D打印產業列入戰略新興產業並不夠,還要加快專門出台舉措扶持。

  二是結合鎮街特色,先在長安、松山湖、橫瀝三個模具產學研基地,引進上游核心技術企業和科研機構。比如,松山湖華科產業孵化園就可建設成3D打印產業園區,引進並培育3D打印的龍頭企業;示範區成功後,推廣下游技術3D列印的普及在模具企業的應用。

  三是因3D打印涉及的產業廣泛,盡管目前技術上可以實現,但價格居高不下,建議先扶持東莞汽車電子、時尚玩具樣品、眼鏡、鞋材、創意產業龍頭企業。

  未來,專業逆向工程鎮街很可能以3D打印模式制造工業品,為東莞帶來新一輪制造業大發展的機遇。


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3D打印技術要正視材料風險



3D打印已出現就掀起了整個制造業的颶風,從概念到實3D列印物,在2012年3D打印元年,3D打印獲得了長足的發展,雖然沒有像蘋果一樣瘋狂,但是其發展強勢不容小覷。工業之RP母的模具就將3D打印納入自己的發展規劃。

  不過,由於3D打印材料依賴進口,而掌握最多打印材料的以色列Object也只打樣使用14種基本材料,107種混搭材料。

  說,3D打印機生產商所用的原料一致性太差,從形式到內容千差樣品萬別,這讓材料生產商很難進入,研發成本和供貨風險都很大,難以形成產業鏈。表面上是3D打印機捆綁了3D打印材料,事實上卻是材料捆綁了3D打印,非常不利於降低成本和抵抗風險。

  不單在耗材,3D打印機缺乏標准,同一個3D模型給不同的打印機打印,所得到的結果也是大不相同。而一台3D打印機只能用同類耗材,比如金屬3D打印機,那麼它就只能用幾種金屬做耗材,而不能用尼龍、樹脂等其他材料,如這類金屬3D打印機售價在五六百萬元左右,成本偏高、一般是用在工業設計上而不適合大批量的工業生產,因此制約了3D打印產業在東莞的發展。

  受限市場的大小和國內產業結構密切相關,原創型、技術開發型的企業用得逆向工程多,東莞代加工企業用得很少。

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東莞有發展3D打印基礎和空間



  3D打印技術無疑將給傳統制造模式帶來極大衝擊,未來極有RP可能會終結流水線制造模式,各類產品的制造可能會由現在的集中生產、全球分銷變成了分散生產、就地銷售,據估算,生產交易和流通成本有可3D列印能降到傳統方式的十分之一。

  對發展3D打印,東莞具備一定的發展、孕打樣育空間。認為,東莞擁有全球先進的電子元器件生產以及激光等精密設備,這些都能對3D打印機的制造提供產業鏈配套。

  模具作為一個傳統制造業,正在尋求產業升級之道。東莞模具產業占了全國1/5以上的市場規模,可以說,東莞制造業完善的產業鏈、嫻熟的生產工藝,都為3D打印技術在東莞的技術轉化、普及奠定不可替代的基礎。

  預測,如果東莞以模具制造的先發優勢推廣3D打印樣品,預計未來3D模具打印所拉動的工業產值將在200億元以上。目前,長安、鳳崗、萬逆向工程江、中堂等鎮街都已經有3D耗材制造商和貿易商,也有模具設計開始引進3D打印技術。


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