Преимущества и недостатки 3D-печати.

Вступление.

Изобретение 3D-печати произвело полную революцию в производстве и разработке продуктов.

3D-печать, также называемая аддитивным производством, влечет за собой объединение нескольких слоев материала один за другим до тех пор, пока вы не создадите модель, напечатанную на 3D-принтере.
Она стала настолько популярной среди многих производителей благодаря ее инновационным достоинствам, которые намного превосходят преимущества традиционного производства.

Однако, как и любой другой способ производства, 3D-печать имеет немало недостатков.

Поэтому в этой статье мы расскажем вам о преимуществах и недостатках 3D-печати, чтобы вы могли подробнее изучить эту новаторскую технологию.

Преимущества 3D-печати.

Причина, по которой 3D-печать стала такой популярной, заключается в ее достоинствах по сравнению с традиционными методами производства. Здесь мы рассмотрим наиболее значительные преимущества 3D-печати.

Это доступно.

3D-принтеры стали более доступными, чем когда-либо. Одна из самых популярных моделей Creality Ender 3 V2 доступна всего за 300 долларов.

Кроме бестселлера Ender 3 V2 в нашем каталоге есть выбор наборов для сборки 3D-принтеров и все они поражают своим соотношением цена-качество.

Всего 5 лет назад невозможно было купить готовое оборудование по столь низкой цене.

3D-печать - это одноэтапный производственный процесс, поэтому он не только экономит вам расходы, связанные с использованием различных производственных процессов и машин, но и экономит драгоценное время.

3D-принтеры не нуждаются в постоянном присмотре, так как они могут выполнять определенные задачи после того, как их настроят; таким образом, вам не нужно постоянно находиться рядом.

Например, их можно оставить работать ночью, не прибегая к дорогостоящей ночной смене, чтобы наблюдать за ними.

Кроме того, 3D-печать позволяет сэкономить на общих расходах на материалы, поскольку в ней используется только материал, необходимый для производства конкретной детали без потерь или с минимальными потерями.
Покупка оборудования для 3D-печати может стоить дорого, если вам нужно сделать только одну деталь, поэтому может быть дешевле передать проект на аутсорсинг компании, предоставляющей услуги 3D-печати.

Инженеры компании 3D4U имеют практический опыт предоставления услуг 3D-печати на заказ. Вы можете связаться с нами любым удобным способом и мы окажем вам поддержку, как при выборе оборудования и расходных материалов, так и в распечатке ваших изделий.

Быстрое прототипирование.

Используя оборудование для 3D-печати, вы можете создать прототипы за пару часов. Благодаря этому скорость процесса проектирования значительно увеличивается, а это означает, что вы можете получить детали в течение нескольких часов и быть готовыми к следующему проекту.
Кроме того, вы можете дешево и быстро создать новый прототип с каждой модификацией конструкции, в отличие от дорогостоящего и длительного процесса обработки прототипа традиционными методами.

Прочные и легкие детали.

Пластик — основной материал, используемый в 3D-печати, хотя существует целый ряд материалов, пригодных для 3D-печати.

3D-печать позволяет создавать сложные органические формы, которые намного легче, чем детали, созданные традиционным способом.

В аэрокосмической и автомобильной промышленности это жизненно важный фактор, поскольку использование легких материалов помогает повысить топливную эффективность.

Детали, напечатанные на 3D-принтере, можно изготавливать из материалов, произведенных по индивидуальному заказу, которые обладают особыми характеристиками, такими как водоотталкивающие свойства, более высокая прочность, а также термостойкость.

Пластмассы, такие как PLA, можно комбинировать с металлами или даже деревом для придания уникальной отделки и свойств.

Технология 3D-печати экологически безопасна.

Использование технологии 3D-печати снижает количество отходов, образующихся в процессе производства.

Более того, эта технология помогает еще больше улучшить окружающую среду, поскольку легкие модели, напечатанные на 3D-принтере, могут сделать автомобили или самолеты значительно более экономичными.
Вы можете печатать на 3D-принтере с использованием материалов, которые либо перерабатываются, либо сделаны из органических материалов растительного происхождения.

Легкий доступ.

Использование оборудования для 3D-печати увеличилось в последние годы из-за большей доступности.

Поэтому найти местную компанию по оказанию услуг 3D-печати теперь проще, чем когда-либо.
3D-печать стала популярным хобби благодаря своей невысокой стоимости и простому доступу.

Многие люди интегрировали 3D-печать в свои хобби, такие как игры, фан-арт или косплей.

Для людей, которые не могут позволить себе купить 3D-принтер, существует множество так называемых производственных помещений, где совместное использование 3D-принтера является бесплатным или недорогим.

Производители также обращаются к 3D-печати, чтобы сэкономить на транспортировке. Благодаря большинству традиционных методов производства, применяемых за рубежом, в таких странах, как Китай, детали, напечатанные на 3D-принтере, могут быть изготовлены ближе к тому месту, где они необходимы для быстрой реакции.

Уменьшение количества отходов.

В 3D-печати для изготовления определенных деталей используется только необходимый материал, поскольку это процесс аддитивного производства.

Это отличается от традиционной обработки, при которой огромные массы материалов, не подлежащих вторичной переработке, разрезаются для изготовления трехмерных деталей.

Таким образом, общая стоимость производства 3D-печати ниже, поскольку используется меньше материала, и вы платите только за то, что вам нужно.

Улучшения в медицинском секторе.

3D-печать произвела революцию в медицинском секторе, поскольку теперь можно печатать органы человеческого тела, такие как сердце, почки и печень.

Печать протезов или слуховых аппаратов уже вообще ни для кого не является диковинкой.

Кроме того, ведутся дополнительные исследования того, как технология 3D-печати может еще больше помочь сектору здравоохранения.

Печать по запросу.

В отличие от субтрактивного производства, технология 3D-печати не занимает много места для складских запасов, поскольку детали могут быть напечатаны только при заказе или необходимости.
Благодаря этому вы не только сэкономите на расходах, но и сэкономите место, поскольку вы печатаете оптом только тогда, когда это необходимо.

Все файлы 3D-дизайна хранятся в виртуальной библиотеке, откуда вы затем распечатываете их с помощью 3D-модели в виде файла STL или CAD.

Качество и последовательность.

Старые методы производства обычно характеризуются плохим дизайном, что может привести к некачественным прототипам.

Это означает, что качество продукта не может быть гарантировано.
Однако это не тот случай, когда используется технология 3D-печати, поскольку сборка продукта осуществляется в строгом пошаговом процессе, что обеспечивает выдающийся дизайн и качество продукции.

Технология 3D-печати также позволяет добиться большей согласованности по сравнению с традиционным производством, при этом одновременно обеспечивая производство деталей неизменно высокого качества.

Это возможно, поскольку ошибки обнаруживаются немедленно, что помогает снизить общее количество потерянных материалов и неисправных деталей.
Следовательно, эта технология гарантирует, что детали в партии не будут дефектными или несовместимыми по сравнению с другими деталями.

Открытый дизайн и тестирование продукта.

Визуальный вид продукта виртуально или на экране нельзя сравнивать с реальным ощущением от прототипа, которое вы можете испытать при использовании технологии 3D-печати.

Таким образом, можно физически потрогать и ощутить прототип продукта и проверить, есть ли в его конструкции какие-либо недостатки.

В случае ошибки вы можете изменить файл САПР и позже распечатать новую версию.
Физический прототип неоценим для демонстрации продукта клиентам или руководителям, которым в противном случае было бы сложно утвердить продукт на основе 3D-модели САПР.
Это одно из основных применений 3D-печати в отрасли, и стоит помнить, что 3D-печать изначально называлась «быстрым прототипированием» именно по этой причине!

Более быстрое производство.

В отличие от традиционных методов производства, таких как обработка с ЧПУ и литье под давлением, 3D-печать выполняется значительно быстрее.

Это связано с тем, что эта технология позволяет быстро тестировать проекты и идеи, от прототипа до конечного продукта.
Следовательно, это позволяет вам проводить больше времени на рынке и привлекать клиентов до того, как ваши конкуренты закончат производство своей конечной продукции.

Бесконечная геометрия и формы.

Обычные методы производства зависят от технологий резки и формования для создания желаемых форм, что не только сложно, но и дорого.
К счастью, у вас не возникнет этой проблемы с технологиями 3D-печати, и все, что вам нужно, — это правильно проработанные поддержки.

Поддержки вы можете создать самостоятельно или автоматически с помощью программного обеспечения.

3D-печать позволяет создавать полые формы без отверстий, имеют экстремальные подрезы, — все это невозможно при использовании любого другого метода производства.

Недостатки 3D-печати.

Конечно, у всего всегда будут свои минусы! Несмотря на множество преимуществ, у 3D-печати есть и недостатки. Вот основные из них.

Ограниченный размер сборки.

Размер камеры, встроенной в 3D-принтеры, обычно относительно невелик, что ограничивает размеры деталей, которые вы можете распечатать.

Следовательно, любой более крупный предмет необходимо напечатать по частям, а затем собрать его после изготовления.
Это увеличивает время, необходимое для печати, потому что 3D-принтеру необходимо напечатать больше деталей, прежде чем вы сможете продолжить и вручную соединить детали.
Дизайнер должен решить, где разместить эти разрывы, чтобы они не ослабили поверхность и не испортили отделку финальной части.

Структура Детали.

В 3D-печати детали обычно создаются один слой за другим, поэтому ее также называют аддитивным производством. Это означает, что, хотя слои прочно удерживаются вместе, они подвержены расщеплению при воздействии нагрузок при определенных ориентациях или напряжениях.

Это проблема, с которой часто сталкиваются изделия, созданные с использованием моделирования методом наплавления. Кроме того, детали Multijet и Polyjet, как правило, более хрупкие.

В связи с этим, возможно, будет лучше использовать литье под давлением при изготовлении однородных деталей, поскольку они более прочны и с меньшей вероятностью выйдут из строя при нагрузке на конструкцию.

Потеря рабочих мест в производственном секторе.

Использование 3D-печати позволяет создавать прототипы и дизайны продуктов в течение нескольких часов с помощью одного простого шага.

Большинство этапов субтрактивного производства исключаются, и это помогает сэкономить на стоимости рабочей силы, поскольку для завершения производственного процесса нужно нанимать меньше людей.
В конечном итоге это приводит к сокращению рабочих мест в обрабатывающей промышленности, что может быть особенно пагубным для стран, где большинство граждан зависят от низкоквалифицированных рабочих мест.
Конечно, требуются операторы и производители 3D-принтеров, что частично компенсирует эти потери.

Технология 3D-печати не очень удобна для пользователя.

Несмотря на ажиотаж по поводу потенциала технологии 3D-печати, использование 3D-принтеров не так просто, как вы могли бы представить. Поскольку это новая технология, при создании деталей на 3D-принтере часто требуется метод проб и ошибок.
Специалисты, имеющие предыдущий опыт работы с этой технологией, могут устранить эту проблему.

Тем не менее пока 3D-печать не получит широкого распространения, ее следует рассматривать как технологию с потенциально крутой кривой обучения.

Ограниченные материалы.

Поскольку технология 3D-печати является недавней инновацией, материалы, необходимые в производственном процессе, ограничены, а некоторые из них все еще разрабатываются.
Предпочтительным материалом для 3D-печати является пластик, поскольку он быстро расплавляется слоями, чтобы сделать конечный предмет. Тем не менее, пластик не самый прочный материал для всех требований, и его прочность варьируется, что делает его не идеальным выбором для определенных компонентов.
3D-печать металлом постепенно набирает обороты как жизнеспособная технология, но на данный момент она довольно дорога.
Кроме того, используются и другие специализированные материалы, в том числе золото и стекло, но их еще предстоит коммерциализировать.

3D-принтеры стоят дорого.

Разумеется, речь идет о промышленном секторе и промышленных 3Д принтерах. В начале статьи мы уже упоминали, что рост производства настольных принтеров сейчас находится на пике своего развития и 3D-принтер купить может себе позволить любой человек со средним доходом. Современные принтеры для дома стоят дешевле ноутбуков, телевизоров и смартфонов.

Материалы и оборудование, используемые в индустриальной 3D-печати, являются дорогостоящими, а стоимость промышленных принтеров исчисляется сотнями тысяч. Поскольку начальный капитал, необходимый для использования технологии 3D-печати, непомерно высок, многие люди не могут пользоваться этой инновационной технологией.
Более того, материалы, необходимые для использования технологии 3D-печати, могут быть дорогими по сравнению с материалами, используемыми в традиционном производстве.
Чтобы обойти эти расходы, многие компании берут в аренду оборудование для 3D-печати или используют стороннюю организацию для получения доступа к 3D-принтерам в так называемых бюро 3D-печати.

Нарушение авторских прав.

Развитие технологии 3D-печати привело к увеличению числа случаев подделки. Это потому, что теперь любой, у кого есть доступ к чертежу продукта, может быстро скопировать существующие продукты. Из-за этого увеличилось количество нарушений патентов, и идентифицировать контрафактный продукт практически невозможно. Развитие технологии 3D-печати усложнило жизнь обладателям авторских прав и патентов для защиты прав на их уникальные продукты.

Как и в других отраслях, таких как музыкальная индустрия, это, вероятно, будет продолжающаяся битва, в которой будет много инноваций и изменений в законодательстве, направленных на борьбу с ней.

Производство опасных предметов.

Создание взрывчатки, оружия, ножей, а также другого опасного оружия теоретически более доступно благодаря технологии 3D-печати. Это потому, что это дает людям доступ к методу производства предметов в их собственных домах, что ранее было невозможно.
Это затруднило соответствующим органам безопасности определение того, когда террористы и преступники изготавливают оружие. Ожидается, что по мере того, как технология 3D-печати станет дешевле и более удобной для пользователя, будет увеличиваться разработка и производство нелицензированного оружия.

Конечно, сообщения СМИ о 3D-печатном оружии были преувеличены, и на самом деле любое оружие, изготовленное из пластика, который плавится при температуре 200 °C, не будет очень эффективным.

Кроме того, некоторые преступники используют 3D-принтеры для создания реалистичных считывателей карт для банкоматов.

Заключение.

Прочитав эту статью, вы теперь знаете преимущества и недостатки 3D-печати. Таким образом, имея это в виду, вы можете понять, почему 3D-печать произвела революцию в производстве и приобрела широкую популярность во всем мире.
Точно так же вы также хорошо осведомлены о недостатках технологии 3D-печати.
Таким образом, технология 3D-печати - это инновация, которую необходимо ценить, осознавая ее недостатки и возможные решения.