日常生活當中咱們接觸最多的產(chǎn)品的材料基本由塑料和金屬兩種材料構(gòu)成,下面就從這兩種材料制作的產(chǎn)品來進行分析和對比。
一、首先我們說傳統(tǒng)制造
大部分咱們?nèi)粘I钪惺褂玫奈锛还苁撬芰线€是金屬都是通過開具模具進行大批量制造,其中使用的材料也是根據(jù)傳統(tǒng)制造過程中的注塑、鍛造、鑄造、復(fù)模等工藝制作而成。
塑料產(chǎn)品:
塑料的批量制作工藝一般是注塑、復(fù)模,不管是注塑還是復(fù)模,都是非常成熟的制作工藝。注塑擁有幾十年的成熟發(fā)展歷史,上下游的產(chǎn)業(yè)鏈非常完善各種材料的注塑工藝也都非常成熟。市場應(yīng)用需求非常的廣泛,因此衍生出非常多的材料以滿足我們?nèi)粘I畹男枰W⑺艿牟牧?,可以通過添加例如粘合劑、避光劑及混合其它材料來調(diào)節(jié)材料的綜合性能以制作成各式各樣的生活用品。產(chǎn)品制作出來之后需要進行上色、電鍍、水貼、噴光油等等后期處理工藝進行加工處理,處理完成才能作為最終產(chǎn)品交付消費者進行使用。
綜合而言,傳統(tǒng)制造工藝中的塑料物品因為材料豐富,制作工藝完善及產(chǎn)業(yè)鏈條完整,所以目前制作成本最低,綜合性能最優(yōu)。
金屬產(chǎn)品:
金屬物件批量制作工藝一般是鑄造、鍛造、切削加工等方式。鑄造和人工鍛造都擁有幾千年的工藝歷史,而機器鍛造和切削加工(CNC)工藝也同樣擁有幾十年的發(fā)展歷史。配合傳統(tǒng)制作工藝的金屬材料形態(tài)有粉末狀和塊狀,同時配合產(chǎn)品需要的性能擁有完善的配套產(chǎn)業(yè)鏈,各種后期加工處理工藝非常完善。通過傳統(tǒng)制作工藝制作出來的金屬物件,在日常生活中應(yīng)用極為廣泛。
綜合而言,傳統(tǒng)工藝中金屬物品因歷史悠久、工藝成熟、配套產(chǎn)業(yè)鏈條及各種后加工處理工藝的成熟,制作成本低廉,性能優(yōu)良。
二、再來說說3D打印
3D打印的產(chǎn)品目前在產(chǎn)品原型和產(chǎn)品小批量制作及復(fù)雜產(chǎn)品的制作中發(fā)揮了比較大的優(yōu)勢,但目前大部分的產(chǎn)品還無法直接當做零件使用。3D打印目前應(yīng)用較為廣泛的工藝有:FDM、SLA、SLS、SLM等。
塑料產(chǎn)品:
塑料產(chǎn)品的3D打印制作主要工藝是:FDM(熔融沉積成型)、SLA(立體光固化成型)、SLS(激光燒結(jié)成型)。目前支持打印的材料主要有:PLA、光敏樹脂、尼龍、尼龍加玻纖、ABS等,市面上也出現(xiàn)了如PE、PP等材料但應(yīng)用還不夠成熟。3D打印的塑料材料目前是直接通過3D打印出來之后,進行后期加工處理,后處理工藝。這傳統(tǒng)制造的產(chǎn)品的處理方式大同小異。但因為成型工藝不同,制作出來的大部分塑料產(chǎn)品與傳統(tǒng)制造的產(chǎn)品相卻甚遠,大部分都沒法直接進行使用。但3D打印的塑料零件因為其精度高,制作迅速等優(yōu)點因此逐步取締傳統(tǒng)原型產(chǎn)品制作工藝。隨時市場的逐步擴大,未來將會出現(xiàn)越來越多的塑料材料。
綜合而言,目前3D打印的塑料產(chǎn)品在性能上還遠不及傳統(tǒng)制作工藝制造的產(chǎn)品;但因為其精度高,制造快,成本低的優(yōu)點,目前將和傳統(tǒng)制造形成良好的配合。
金屬產(chǎn)品的3D打印工藝主要有:SLS(選擇性激光燒結(jié)成型)、SLM(激光熔融成型)、EBM(電子速熔成型)等。通常直接打印出來的金屬零件,表面都比較粗糙,需要經(jīng)過噴砂拋光、后期精加工等方式進行處理。經(jīng)過這些工藝和過程的處理,最終實現(xiàn)產(chǎn)品的交付和使用。3D打印金屬因為其可以一次成型較為復(fù)雜的零件,尤其是通過傳統(tǒng)工藝難以加工或者無法加工的零件。目前3D打印金屬零件被廣泛應(yīng)用在航空航天、汽車、國防軍工等方面,主要的用途是屬于高精尖的行業(yè)領(lǐng)域。企業(yè)及民用方面目前市場也在逐步的發(fā)展階段,金屬3D打印未來將會迎來更大的發(fā)展機會。
目前雖然金屬3D打印的產(chǎn)品性能上略微的輸于傳統(tǒng)鑄造和鍛造,但隨著技術(shù)的發(fā)展和突破,未來的產(chǎn)品性能會逐步接近抑或超過傳統(tǒng)制造的金屬零件。
綜合而言,目前3D打印的金屬還處于行業(yè)發(fā)展的初期,雖然發(fā)展迅猛,但依然沒有到達井噴的時刻。雖然目前3D打印金屬還存在很多缺陷,但大部分的打印物件還是可以直接應(yīng)用到生產(chǎn)使用當中來。
三、3D打印到底離傳統(tǒng)制造有多遠
通過上述的簡單介紹,咱們了解到傳統(tǒng)和3D打印制造各自的優(yōu)劣。我們得知3D打印產(chǎn)品因為技術(shù)本身和材料的限制,導(dǎo)致大部分的產(chǎn)品無法達到傳統(tǒng)制作的產(chǎn)品的性能,因此在材料種類和工藝水平上與傳統(tǒng)制造產(chǎn)品存在非常大的差距。整體而言,目前3D打印行業(yè)距離傳統(tǒng)制造的產(chǎn)品主要有兩點:材料種類和工藝水平。
1、材料種類:
材料種類主要是3D打印方面的材料目前應(yīng)用的還非常有限,而傳統(tǒng)制造的使用的材料有成千上萬種之多。這一方面也使得目前3D行業(yè)的應(yīng)用不廣泛,還遠不能達到傳統(tǒng)制造產(chǎn)品直接應(yīng)用到日常生活中的要求。目前應(yīng)用最為廣泛的材料是PLA和光敏樹脂,兩種材料相對而言應(yīng)用的空間非常有限。傳統(tǒng)材料則不同,生活中成千上萬的商品基本上都是由不同的材質(zhì)或者材料之間混合調(diào)配制作而成的,極大了滿足了生活之中的需要。
目前隨著3D打印行業(yè)的發(fā)展,越來越多的3D打印材料被研發(fā)出來,行業(yè)內(nèi)也在做越來越多材料的應(yīng)用嘗試。我們相信未來材料上面畢定會出現(xiàn)非常大的突破,未來的材料也將成千上萬種,可以滿足成千上萬種的產(chǎn)品性能要求。
2、工藝水平:
工藝水平主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)制造各項工藝都比較純熟,各種產(chǎn)業(yè)鏈條也比較完善,后處理工藝及各項設(shè)備設(shè)施完善,材料價格也比較低廉,因此可以方便快速的大批量制作出性能優(yōu)良的產(chǎn)品。綜合而言目前傳統(tǒng)制造的生產(chǎn)性價比最高。而3D打印行業(yè)目前行業(yè)也屬于發(fā)展的初期,發(fā)展的年限比較短,技術(shù)本身的工藝還有非常多值得提升和挖掘的空間。尤其是產(chǎn)業(yè)鏈條還不完善,配套的設(shè)備設(shè)施也不夠齊全,人才方面也比較欠缺。3D打印行業(yè)工藝成熟還需要一個漫長的發(fā)展過程,在這個過程會逐步的完善的產(chǎn)業(yè)鏈條,這必將帶動生產(chǎn)方式的調(diào)整。這一切,只是時間的問題。
綜合以上的分析,咱們可以預(yù)測在不遠的將來3D打印產(chǎn)品必將向傳統(tǒng)工藝制造的產(chǎn)品一樣,可以直接應(yīng)用到我們?nèi)粘I町斨小?D打印行業(yè)通過不斷地產(chǎn)業(yè)鏈完善和工藝水平革新必將給人類的生活方式帶來巨大的改變。
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