浅议3D打印技术在样板设计中的应用与不足

 

浅议3D打印技术在样板设计中的应用与不足

【摘要】3D打印技术被称为第三次工业革命,其快速制造产品的模式为工业设计的发展带来了前所未有的机遇。笔者根据自身的经历,以MakerBot Replicator 2打印机为例,分析了熔融挤出成型原理的该款3D打印机在样板设计应用时的优势与不足,并对该设备未来民用市场进行了展望。

【关键词】3D打印;产品设计;优势;缺点

一、引言

3D打印技术,又称为增材制造(AM)技术,属于快速成型技术加工,诞生于20世纪80年代后期,发展至今已将近30年。与传统的通过把工件上多余的材料切削去除过程相比,3D打印技术则是通过逐层累加得到产品。根据成型工艺的不同,3D打印技术分为立体光刻、立体光固成型、PVC塑料烫印复膜,熔融挤出成型(FDM)、三维喷绘打印(3DP)和数字光处理(DLP)等几种工艺类型。[1]

目前,3D打印技术的应用领域已经从普通的工业产品扩展到航天科技和医疗行业。2010年该技术在材料、设备及服务等行业的应用市场都有了显著增长,全球市场产值超过13亿美元,预计到2016年会超过30亿美元。

虽然3D打印技术日趋完善,应用越来越广泛,但是受其自身的原理所限,这种技术在实际应用中还存在一定的不足,本文以设备MakerBot Replicator 2为研究对象,对3D打印技术中熔融挤出成型(FMD)该技术的简单应用与不足做一个肤浅的介绍与分析,望能抛砖引玉。

二、设备基本参数

MakerBot Replicator 2打印机只是一个桌面级设备,作为3D打印技术中熔融挤出成型技术的代表,它直观地展示了3D打印技术的工艺原理,并满足小型工业产品设计工作室或者日常一般产品开发过程中样件的试制要求。

MakerBot Replicator 2打印机部分设备参数如表1。

三、设备应用优势分析

从上述参数中可以看到MakerBot Replicator 2打印机极其节约空间,其外形尺寸与14寸的CRT显示器相接近,因此可当做日常办公设备的一个重要组成直接放置在办公桌上,而无需再增加其他放置的平台或者安装空间。

打印机控制软件界面友好易于操作,对相关配套软硬件要求不高,可通过普通办公电脑完成打印操作。样件设计时,我们采用了Rhino软件即犀牛软件开发

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