Переваги та недоліки 3D-друку.

Вступ.

Винахід 3D-друку справив повну революцію у виробництві та розробці продуктів.

3D-друк, також званий адитивним виробництвом, тягне за собою об'єднання декількох шарів матеріалу один за одним доти, поки ви не створите модель, надруковану на 3D-принтері. Він став настільки популярним серед багатьох виробників завдяки його інноваційним перевагам, які набагато перевершують переваги традиційного виробництва.

Однак, як і будь-який інший спосіб виробництва, 3D-друк має чимало недоліків.

Тому в цій статті ми розповімо вам про переваги та недоліки 3D-друку, щоб ви могли докладніше вивчити цю новаторську технологію.

Переваги 3D-друку.

Причина, через яку 3D-друк став таким популярним, полягає в його перевагах у порівнянні з традиційними методами виробництва. Тут ми розглянемо найбільші переваги 3D-друку.

Це доступно.

3D-принтери стали доступнішими, ніж будь-коли. Одна з найпопулярніших моделей Creality Ender 3 V2 доступна лише за 300 доларів.

Крім бестселера Ender 3 V2 в нашому каталозі є вибір наборів для збирання 3D-принтерів і всі вони вражають своїм співвідношенням ціна-якість.

Усього 5 років тому неможливо було купити готове обладнання за такою низькою ціною.

3D-друк - це одноетапний виробничий процес, тому він не тільки заощаджує вам витрати, пов'язані з використанням різних виробничих процесів та машин, а й заощаджує дорогоцінний час.

3D-принтери не потребують постійного нагляду, оскільки вони можуть виконувати певні завдання після того, як їх налаштують; таким чином, вам не потрібно постійно перебувати поряд.

Наприклад, їх можна залишити працювати вночі, не вдаючись до дорогої нічної зміни, щоб спостерігати за ними.

Крім того, 3D-друк дозволяє заощадити на загальних витратах на матеріали, оскільки в ньому використовується тільки матеріал, необхідний для виробництва конкретної деталі без втрат або з мінімальними втратами.

Інженери компанії 3D4U мають практичний досвід надання послуг 3D-друку на замовлення . Ви можете зв'язатися з нами будь-яким зручним способом і ми надамо вам підтримку, як при виборі обладнання та витратних матеріалів, так і в друку ваших виробів.

Швидке прототипування.

Використовуючи обладнання для 3D-друку, можна створити прототипи за пару годин. Завдяки цьому швидкість процесу проєктування значно збільшується, а це означає, що ви можете отримати деталі протягом декількох годин і бути готовими до наступного проєкту. Крім того, ви можете дешево та швидко створити новий прототип з кожною модифікацією конструкції, на відміну від дорогого та тривалого процесу обробки прототипу традиційними методами.

Міцні та легкі деталі.

Пластик — основний матеріал, що використовується в 3D- друку, хоча існує ціла низка матеріалів, придатних для 3D-друку.

3D-друк дозволяє створювати складні органічні форми, які набагато легші, ніж деталі, створені традиційним способом.

В аерокосмічній та автомобільній промисловості це життєво важливий фактор, оскільки використання легких матеріалів допомагає підвищити паливну ефективність.

Деталі, надруковані на 3D-принтері, можна виготовляти з матеріалів, виготовлених за індивідуальним замовленням, які мають особливі характеристики, такі як водовідштовхувальні властивості, більш висока міцність, а також термостійкість.

Пластмаси, такі як PLA, можна комбінувати з металами або навіть деревом для додання унікальної обробки та властивостей.

Технологія 3D-друку екологічно безпечна.

Використання технології 3D-друку знижує кількість відходів, що утворюються у процесі виробництва.

На додаток, ця технологія допомагає ще більше покращити довкілля, оскільки легкі моделі, надруковані на 3D-принтері, можуть зробити автомобілі або літаки значно економнішими.
Ви можете друкувати на 3D-принтері з використанням матеріалів, які або переробляються, або виготовлені з органічних матеріалів рослинного походження.

Легкий доступ.

Використання обладнання для 3D-друку збільшилося останніми роками через більшу доступність.

Тому знайти місцеву компанію з надання послуг 3D-друку тепер простіше, ніж будь-коли.
3D-друк став популярним хобі завдяки своїй невисокій вартості та простому доступу.

Багато людей інтегрували 3D-друк у свої хобі, такі як ігри, фан-арт чи косплей.

Для людей, які не можуть дозволити собі купити 3D-принтер, Існує безліч так званих виробничих приміщень, де спільне використання 3D-принтера є безкоштовним або недорогим.

Виробники також звертаються до 3D-друку, щоб заощадити на транспортуванні. Завдяки більшості традиційних методів виробництва, що застосовуються за кордоном, в таких країнах, як Китай, деталі, надруковані на 3D-принтері, можуть бути виготовлені ближче до місця, де вони необхідні для швидкої реакції.

Зменшення кількості відходів.

У 3D-друку для виготовлення певних деталей використовується лише необхідний матеріал, оскільки це процес адитивного виробництва.

Це відрізняється від традиційної обробки, при якій величезні маси матеріалів, що не підлягають вторинній переробці, розрізаються для виготовлення тривимірних деталей.

Таким чином, загальна вартість виробництва 3D-друку є нижчою, оскільки використовується менше матеріалу, і ви платите тільки за те, що вам потрібно.

Поліпшення в медичному секторі.

3D-друк здійснив революцію в медичному секторі, оскільки тепер можна друкувати органи людського тіла, такі як серце, нирки та печінку.

Друк протезів або слухових апаратів вже взагалі ні для кого не є дивиною.

Крім того, ведуться додаткові дослідження, як технологія 3D-друку може ще більше допомогти сектору охорони здоров'я.

Друк на запит.

На відміну від субтрактивного виробництва, технологія 3D-друку не займає багато місця для складських запасів, оскільки деталі можуть бути надруковані тільки при замовленні або необхідності. Завдяки цьому ви не тільки заощадите на витратах, але і заощадите місце, оскільки ви друкуєте гуртом тільки тоді, коли це потрібно.

Усі файли 3D-дизайну зберігаються у віртуальній бібліотеці, звідки ви потім роздрукуєте їх за допомогою 3D-моделі у вигляді файлу STL або CAD.

Якість та послідовність.

Старі методи виробництва зазвичай характеризуються поганим дизайном, що може призвести до неякісних прототипів.

Це означає, що якість продукту не може бути гарантовано.
Однак це не той випадок, коли використовується технологія 3D-друку, оскільки збирання продукту здійснюється в строгому покроковому процесі, що забезпечує видатний дизайн та якість продукції.

Технологія 3D-друку також дозволяє домогтися більшої узгодженості в порівнянні з традиційним виробництвом, одночасно забезпечуючи виробництво деталей незмінно високої якості.

Це можливо, оскільки помилки виявляються негайно, що допомагає знизити загальну кількість втрачених матеріалів та несправних деталей. Отже, ця технологія гарантує, що деталі в партії не будуть дефектними чи несумісними у порівнянні з іншими деталями.

Відкритий дизайн та тестування продукту.

Візуальний вигляд продукту віртуально або на екрані не можна порівнювати з реальним відчуттям від прототипу, яке можна випробувати при використанні технології 3D-друку.

Таким чином, можна фізично доторкнутися і відчути прототип продукту і перевірити, чи є в його конструкції якісь недоліки.

У випадку помилки ви можете змінити файл САПР і пізніше роздрукувати нову версію. Це одне з основних застосувань 3D-друку в галузі, і варто пам'ятати, що 3D-друк спочатку називався «швидким прототипуванням» саме з цієї причини!

Швидше виробництво.

На відміну від традиційних методів виробництва, таких як обробка з ЧПУ та лиття під тиском, 3D-друк виконується значно швидше.

Це пов'язано з тим, що ця технологія дозволяє швидко тестувати проєкти та ідеї, від прототипу до кінцевого продукту. Отже, це дозволяє вам проводити більше часу на ринку та залучати клієнтів до того, як ваші конкуренти закінчать виробництво своєї кінцевої продукції.

Нескінченна геометрія та форми.

Звичайні методи виробництва залежать від технологій різання та формування для створення бажаних форм, що не тільки складно, але й дорого. На щастя, у вас не виникне цієї проблеми з технологіями 3D-друку, і все, що вам потрібно, це правильно пророблені підтримки.

Підтримки можна створити самостійно або автоматично за допомогою програмного забезпечення.

3D-друк дозволяє створювати порожнисті форми без отворів, мають екстремальні підрізи — все це неможливо при використанні будь-якого іншого методу виробництва.

Недоліки 3D-друку.

Звичайно, завжди будуть свої мінуси! Наперекір безлічі переваг, 3D-друк має і недоліки. Ось основні з них.

Обмежений розмір збирання.

Розмір камери, вбудованої в 3D-принтери, зазвичай невеликий, що обмежує розміри деталей, які ви можете роздрукувати.

Отже, будь-який більший предмет необхідно надрукувати частинами, а потім зібрати його після виготовлення.
Це збільшує час, необхідний для друку, тому що 3D-принтеру необхідно надрукувати більше деталей, перш ніж ви зможете продовжити та вручну з'єднати деталі. Дизайнер повинен вирішити, де розмістити ці розриви, щоб вони не послабили поверхню та не зіпсували обробку фінальної частини.

Структура Деталі.

У 3D-друку деталі зазвичай створюються один шар за іншим, тому його також називають адитивним виробництвом. Це означає, що, хоча шари міцно утримуються разом, вони схильні до розщеплення при впливі навантажень при певних орієнтаціях або напругах.

Це проблема, з якою часто стикаються вироби, створені за допомогою моделювання методом наплавлення. Крім того, деталі Multijet та Polyjet, як правило, більш крихкі.

У зв'язку з цим, можливо, краще використовувати лиття під тиском при виготовленні однорідних деталей, оскільки вони міцніші та з меншою ймовірністю вийдуть з ладу при навантаженні на конструкцію.

Втрата робочих місць у виробничому секторі.

Використання 3D-друку дозволяє створювати прототипи та дизайни продуктів протягом кількох годин за допомогою одного простого кроку.

Більшість етапів субтрактивного виробництва виключаються, і це допомагає заощадити на вартості робочої сили, оскільки для завершення виробничого процесу потрібно наймати менше людей.
Зрештою це призводить до скорочення робочих місць в обробній промисловості, що може бути особливо згубним для країн, де більшість громадян залежать від низькокваліфікованих робочих місць. Звичайно, потрібні оператори та виробники 3D-принтерів, що частково компенсує ці втрати.

Технологія 3D-друку не дуже зручна для користувача.

Всупереч ажіотажу щодо потенціалу технології 3D-друку, використання 3D-принтерів не так просто, як ви могли б уявити. Оскільки це нова технологія, при створенні деталей на 3D-принтері часто потрібний метод спроб та помилок.
Фахівці, які мають попередній досвід роботи з цією технологією, можуть усунути цю проблему.

Проте поки 3D-друк не набуде широкого поширення, його слід розглядати як технологію з потенційно крутою кривою навчання.

Обмежені матеріали.

Оскільки технологія 3D-друку є нещодавньою інновацією, матеріали, необхідні у виробничому процесі, обмежені, а деякі з них все ще розробляються.
Переважним матеріалом для 3D-друку є пластик, оскільки він швидко розплавляється шарами, щоб зробити кінцевий предмет. З усім тим, пластик не найміцніший матеріал для всіх вимог, і його міцність варіюється, що робить його не ідеальним вибором для певних компонентів. 3D-друк металом поступово набирає обертів як життєздатна технологія, але на цей час вона досить дорога. Крім того, використовуються й інші спеціалізовані матеріали, в тому числі золото і скло, але їх ще належить комерціалізувати.

3D-принтери коштують дорого.

Зрозуміло, йдеться про промисловий сектор та промислові 3Д принтери. На початку статті ми вже згадували, що зростання виробництва настільних принтерів зараз перебуває на піку свого розвитку і 3D-принтер купити може собі дозволити будь-яка людина із середнім прибутком. Сучасні принтери для будинку коштують дешевше за ноутбуки, телевізори та смартфони.

Матеріали та обладнання, що використовуються в індустріальному 3D-друку, є дорогими, а вартість промислових принтерів обчислюється сотнями тисяч. Оскільки початковий капітал, необхідний для використання технології 3D-друку, непомірно високий, багато людей не можуть користуватися цією інноваційною технологією. Більш того, матеріали, необхідні для використання технології 3D-друку, можуть бути дорогими в порівнянні з матеріалами, що використовуються в традиційному виробництві. Щоб обійти ці витрати, багато компаній беруть в оренду обладнання для 3D-друку або використовують сторонню організацію для отримання доступу до 3D-принтерів в так званих бюро 3D-друку.

Порушення авторських прав.

Розвиток технології 3D-друку призвело до збільшення кількості випадків підробки. Це тому, що тепер будь-хто, хто має доступ до креслення продукту, може швидко скопіювати існуючі продукти. Через це збільшилася кількість порушень патентів і ідентифікувати контрафактний продукт практично неможливо. Розвиток технології 3D-друку ускладнив життя власникам авторських прав та патентів для захисту прав на їх унікальні продукти.

Як і в інших галузях, таких як музична індустрія, це, ймовірно, буде битва, в якій буде багато інновацій і змін у законодавстві, спрямованих на боротьбу з нею.

Виробництво небезпечних предметів.

Створення вибухівки, зброї, ножів, а також іншої небезпечної зброї теоретично доступніше завдяки технології 3D-друку. Це тому, що це дає людям доступ до методу виробництва предметів у їхніх власних будинках, що раніше було неможливо. Це утруднило відповідним органам безпеки визначення того, коли терористи та злочинці виготовляють зброю. Очікується, що в міру того, як технологія 3D-друку стане дешевшою і зручнішою для користувача, збільшуватиметься розробка та виробництво неліцензованої зброї.

Звичайно, повідомлення ЗМІ про 3D-друковану зброю були перебільшені, і насправді будь-яка зброя, виготовлена ​​із пластику, що плавиться за температури 200 °C, не буде дуже ефективною.

Крім того, деякі злочинці використовують 3D-принтери для створення реалістичних зчитувачів карток для банкоматів.

Висновок.

Прочитавши цю статтю, ви тепер знаєте переваги та недоліки 3D-друку. Таким чином, маючи це на увазі, ви можете зрозуміти, чому 3D-друк справив революцію у виробництві та набув широкої популярності у всьому світі.
Точно так само ви також добре обізнані про недоліки технології 3D-друку. Таким чином, технологія 3D-друку – це інновація, яку необхідно цінувати, усвідомлюючи її недоліки та можливі рішення.