【文章內(nèi)容簡介】
機打印原型的,它就是直接跳過了部件的組裝,直接將整個模型一氣呵成地打印出來。在過去,要求工廠的機器能夠按 照設計的理念制造出實物,那就需要設計師們在工廠的實現(xiàn)和設計理念之間取舍,而作為學生也就要查閱教科書,根據(jù)書上的描述看看那些生產(chǎn)線上能實現(xiàn)他們的設計理念,哪些不能實現(xiàn)。在往日,企業(yè)如果遲了發(fā)現(xiàn)新中山大學南方學院 2022 屆本科生畢業(yè)論文(設計) 7 品組裝在一起不合適,那么前期的開發(fā)投入也就白白浪費了,而 3d 打印能做到的就是直接跳過這些環(huán)節(jié),不再需要考慮產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的能否實現(xiàn)和組裝后是否適合,有效降低了前期投入成本的浪費。另外一點就是實現(xiàn)實地打印,實地打印的精髓就是在于省去以往的配色環(huán)節(jié),直接在產(chǎn)品所需要的地方進行打印生產(chǎn)。目前,已經(jīng)有部分紡織制造企業(yè)與 3d 打印 服務商合作,用 3d 打印技術(shù)的精準打印方法在目的地直接打印出紡織機軸承,在以往紡機機軸承從出廠到銷售點都跨越了半個地球,但通過 3d 打印,只用將其連上互聯(lián)網(wǎng),通過數(shù)據(jù)傳輸,再通過打印就能在銷售地順利誕下了,這就能省去了物流配送等時間和費用,或許以后路上的貨車也會因此而減少。由此可以想象到以后很多產(chǎn)品都可以通過 3d打印機在所需要的地方直接打印出來,這樣就大大降低了產(chǎn)品整個開發(fā)環(huán)節(jié)的時間成本和運輸成本,而且還能降低產(chǎn)品在運輸過程中所發(fā)生的意外機會。 定制的產(chǎn)品將會有更佳的效果 馬云說,沃爾瑪?shù)牧瞬黄鸩辉谟谖譅柆斮u了多少貨,而在于它創(chuàng)造了一個影響了上個世紀的商業(yè)模式,即規(guī)?;?、集裝箱、流水線?,F(xiàn)在,個性化的定制將成就未來。所以,在這個潮流之下 3d 打印定制產(chǎn)品將會是增長最快的領域之一,同時也是對中國的制造業(yè)的挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的制造業(yè)中,由于部件的定制受到人力成本和時間成本的牽制,不能獲得規(guī)模經(jīng)濟的效益,而且技術(shù)上也未必能做到萬分的精確,消費者也的得不到自認為最理想的產(chǎn)品。但現(xiàn)在由于 3d 打印技術(shù)可以根據(jù)掃描的數(shù)據(jù)打印出產(chǎn)品,所以打印出來的產(chǎn)品也會更加符合理想中的要求。例如一名殘疾的朋友想要 一只假肢,那么就可以通過對殘肢進行掃描,然后根據(jù)掃描的數(shù)據(jù)打印出新的假肢,或者也可以根據(jù)患者的想法要求定制一個最適合患者的假肢。這樣對于醫(yī)療制造業(yè)的企業(yè)能更好地為患者提供優(yōu)質(zhì)的服務和產(chǎn)品。而飛機制造企業(yè)利用 3d 打印定制部件,飛機的通氣孔被 3d 打印機獨立制造出來,里面還包含了很多不同的零配件,這樣就節(jié)省了零部件的裝配,也就是說在未來, 3d 打印出來的部件更多的是直接制造,大大減少裝配的環(huán)節(jié),這樣的定制將會比現(xiàn)在的一個個零配件逐個定制再裝配的更勝一籌,這樣不但能達到部件的最佳性能,還能精簡庫存,減少儲存空間,降低 管理的開銷。如果以后的制造商都將設計優(yōu)化和簡化組裝過程,利用 3d 打印的技術(shù)一氣呵成地將產(chǎn)品打印出來,產(chǎn)品的性能效果也會不斷地得到優(yōu)化。 中山大學南方學院 2022 屆本科生畢業(yè)論文(設計) 8 第 3 章 制造業(yè)將更加綠色環(huán)保 3D 打印制造過程低碳化 所謂的“低碳”就是低碳地排放,在制造業(yè)眼中是一個十分節(jié)能的設計生產(chǎn)方法。要做到低碳,關(guān)鍵在于降低產(chǎn)品的整個生命周期里碳的足跡,而這個足跡就會經(jīng)過設計、生產(chǎn)、組裝、運輸分配以及報廢處理,只要能在其中的各個環(huán)節(jié)降低碳的排放,那就達到低碳制造。在一個叫阿特金斯的研究報告里面就對各個環(huán)節(jié)都做了深入的測試,對比傳統(tǒng)制造方式和 3d 打印方式對環(huán)境的影響。在研究報告里顯示,利用 3d 打印機使用聚合物材料制造相同重量的產(chǎn)品,所耗的電是傳統(tǒng)機器的 10 倍電量。工業(yè)級的 3d 打印機使用激光或者高溫的方法凝固粉狀聚合物與傳統(tǒng)的注塑機相比 ,廢棄的塑料材料多產(chǎn)生約 65%,還有就是某些 3d打印機是需要一種不能回收的材料,名叫熱固性聚合物,因此不是所有的 3d 打印機所用的都是無廢料可循環(huán)的。但與注塑機的冷卻過程相比,由于 3d 打印的過程比較緩慢,所制造出來的產(chǎn)品也不會特別的熱,不需要用到冷卻劑,而在傳統(tǒng)的制造過程中,塑料球被壓進模具時產(chǎn)生大量熱量,需要用“脫模劑”把塑料從模具中轉(zhuǎn)移出來。而這種脫模劑是一種有毒的化學物質(zhì),也就是說 3d 打印塑料對環(huán)境是有好處的。而說到金屬的制造,大部分的 3d 打印金屬所剩余的金屬粉末都能回收重利用,而在傳統(tǒng)的制造過程中,制 造某些副產(chǎn)品會浪費掉約九成的原材料。 在生活中一個普通產(chǎn)品的生命周期都經(jīng)過漫長而有曲折的供應鏈環(huán)節(jié),而這種全球化的供應鏈所產(chǎn)生的污染或許比產(chǎn)生時候所產(chǎn)生的污染更為厲害。沃爾瑪公司估算,他們龐大的全球供應鏈占了八成的碳足跡。而 3d 打印的制造模式可以做到當?shù)厣a(chǎn)和數(shù)字化庫存,當?shù)厣a(chǎn)就能替代了運輸環(huán)節(jié),那么卡車飛機輪船等運輸工具的碳排放就會大大減少。數(shù)字化庫存,設計圖紙將取替等待銷售的產(chǎn)品,意味著不再需要存儲產(chǎn)品的倉庫,省去了照明和其他所消耗的電能。所以綜合以上所述 3d 打印機是合適制造體積小造價高昂的零部件,而 且將會有效地中山大學南方學院 2022 屆本科生畢業(yè)論文(設計) 9 降低供應鏈和庫存的碳排放,然制造業(yè)走上低碳的路線。 綠色打印環(huán)保制造 金屬、玻璃、塑料等材料都用在了 3d 打印上面,而在打印市場報告里的顯示塑料是使用率最高的一種材料,這是全因為塑料易于加工,價格低,一直以來都是大規(guī)模生產(chǎn),使用范圍廣。塑料在二戰(zhàn)后被廣泛應用,在 1976 年成為世界上應用最廣的材料,由于大多數(shù)塑料都是從從環(huán)境中提取化石燃料過程中產(chǎn)生的廢棄副產(chǎn)品中制成,所以成為比較低,再加上耐磨性和耐腐蝕性的性質(zhì),他很快就成為了人類的好伙伴,但同時他對我們的環(huán)境也構(gòu)成了具大的威脅。不管將他們廢 置到多遠的地方,他們都是一群無法降解的廢物,大多數(shù)無法降解的塑料都一直在海上漂浮著,最多也就是逐漸變成小碎塊,形成五彩紙屑,破壞著海洋的生態(tài)環(huán)境。所以 3d 打印需要用其他綠色環(huán)保材料替代石油基塑料,一種名叫 PLA(生物降解塑料聚酸乳)的材料,它是以谷物為基礎的水溶性熱塑性塑料,可以用作支撐材料,經(jīng)常用作為熔融擠壓成型技術(shù)的 3d 打印材料,還有一點水溶性特點,就是它用水清洗可以重復使用。而另一種更為環(huán)保的塑料打印方法就是用回收的 ABS 塑料制造成打印纖維。在眾籌網(wǎng)站上已經(jīng)集資制造一臺名為 Filabot的裝置將廢棄的 3d 打印塑料產(chǎn)品經(jīng)過打磨和熔化變成打印塑料纖維,那么 3d打印將會實現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展。 在西雅圖的格林公園,每年都會舉辦一場名叫“牛奶紙盒大賽”,其中就有一個參賽團隊用 3d 打印技術(shù)打印出了一條船,他們是利用一臺家用擠壓機的等離子切割機講塑料熔化成細絲裝液體,然后用打印機制造出來一條船,這是一個十分振奮人心的案例,成為地利用 3d 打印機實現(xiàn)將可回收的牛奶盒打印成一件有用的物品。 那么以后的制造商要做的應該是把注意力放在可再生材料上,同時應該多想方設法將食物副產(chǎn)品、可循環(huán)利用的玻璃、等等廢棄產(chǎn)品運用在 3d 打印技術(shù) 上,將廢品回收,然后制造成可以于 3d 打印的材料,那么將會做到真正的綠色打印環(huán)保制造。 3D 打印泛濫會可能會制造浪費不環(huán)保 在大自然里,每一個事物都會存在好壞兩面,當普通打印機開始普及,低成本化的時候,人們可以做到隨時打印,從而