所謂3D打印,即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,比如家具、建材,甚至是房子。在3D打印時(shí)代,很多天馬行空的創(chuàng)意設(shè)計(jì)都能成為現(xiàn)實(shí)的家居產(chǎn)品,然而從目前的狀況來(lái)看,既有優(yōu)點(diǎn)也有不足。
優(yōu)點(diǎn)一:效率高 修改成本低
對(duì)于一般要求較低、專(zhuān)業(yè)性不強(qiáng)的部件,3D打印可以滿足要求,設(shè)計(jì)師能通過(guò)這種方法將電腦上的圖形快速轉(zhuǎn)換成物理實(shí)物模型,方便對(duì)設(shè)計(jì)和功能進(jìn)行驗(yàn)證,縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。如果用傳統(tǒng)方法,需要經(jīng)過(guò)繪圖、工藝設(shè)計(jì)、模具制造等多個(gè)環(huán)節(jié),花費(fèi)較多的時(shí)間和較高的成本。
優(yōu)點(diǎn)二:想象空間大 設(shè)計(jì)局限小
3D打印相比傳統(tǒng)制造的優(yōu)勢(shì),包括制造速度快,一次性完成而非分步優(yōu)化,產(chǎn)品形狀想象空間更大,可以用軟件做出傳統(tǒng)制造不方便完成的形狀。此外,修改成本小,只需要在軟件中修改部分參數(shù),就可以快速生產(chǎn)出新版。3D打印技術(shù)也可以幫助設(shè)計(jì)師突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的限制,使其能夠完整地展現(xiàn)其靈感。未來(lái)一段時(shí)間,3D打印會(huì)在電子消費(fèi)品、教育、模具檢測(cè)、醫(yī)療及牙科正畸、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域爆發(fā)。
缺點(diǎn)一:材料性能差 質(zhì)量不高
首先是材料性能差,強(qiáng)度、剛度、機(jī)械加工性等都遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)加工方式。房子、車(chē)子固然能“打印”出來(lái),但是否能抵擋得住風(fēng)雨,是否能在路上順利跑起來(lái),這些都是有待考證的問(wèn)題。另外,由于采用層層疊加的增材制造工藝,層和層之間的黏結(jié)再緊密,也無(wú)法和傳統(tǒng)模具整體澆鑄而成的零件相媲美,這意味著在一定外力條件下,打印的部件很可能會(huì)散架。雖然現(xiàn)在出現(xiàn)了一些新的金屬快速成型技術(shù),但是要?jiǎng)偃未蟛糠謾C(jī)械用途,比如要承力、傳遞扭矩等,或者進(jìn)一步機(jī)加工的話,還不太可能,充其量只能做原型使用,不能作為功能性部件。
缺點(diǎn)二:材料局限 成本高
其次是材料局限,成本高。目前供3D打印機(jī)使用的材料非常有限,主要是石膏、無(wú)機(jī)粉料、光敏樹(shù)脂、塑料等。如果真要打印房屋或汽車(chē),光靠這些材料是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,金屬構(gòu)件,恰恰是3D打印的軟肋。 還有一個(gè)精度問(wèn)題。由于分層制造存在臺(tái)階效應(yīng),每個(gè)層次雖然很薄,但在一定微觀尺度下,仍會(huì)形成具有一定厚度的一級(jí)級(jí)“臺(tái)階”,如果需要制造的對(duì)象表面是圓弧形,那么就會(huì)造成精度上的偏差。還有些工藝需二次強(qiáng)化處理,當(dāng)表面壓力和溫度同時(shí)提升時(shí),3D打印的杰作必然會(huì)引起材料的收縮與變形,造成精度降低。