摘要：3D打印是一项很有前途的技术，它可以像打印2D纸张一样在打印机上打印3D部件。因此，制造直接从计算机到完成的部件。这篇文章从精益制造的角度讨论了3D打印的不同方法及其可能产生的影响。但在那之前，我得把一些私事说出来。
3D打印是一项很有前途的技术，它可以像打印2D纸张一样在打印机上打印3D部件。因此，制造直接从计算机到完成的部件。这篇文章从精益制造的角度讨论了3D打印的不同方法及其可能产生的影响。但在那之前，我得把一些私事说出来。
3D打印技术
有几种不同的3D打印技术正在使用。所有这些部件都是由打印机分层构建的。这些过程通常可以分为添加过程（有选择地添加材料），层压（层粘合在彼此的顶部）和固化过程（其中已经存在的材料，如粉末或液体被选择性固化）。
熔融沉积建模
总体而言，常见两种不同的方法。第一种是通过喷嘴添加材料以构建部件。这也被称为熔融沉积建模，有时也叫挤出沉积。基本上，软材料（通常是塑料，特别是ABS，但有时也包括金属甚至巧克力！）从喷嘴挤出。当喷嘴在工作台上移动时，材料层被添加，最终构建出一个部件。
该技术可以通过切换不同的塑料来使用不同的颜色，可能是所有3D打印技术中最便宜的一种。
多射流建模
多射流建模有点类似于熔融沉积建模，除了在一排中有许多喷嘴。可以很容易地在一排有200个或更多的喷嘴，它们都通过产品并添加新的层。您可以将其与喷墨打印进行比较，其中多个喷墨也是并行工作的。这一过程使用蜡和塑料。
然而，我在Euromold看到的另一种技术是层压。
在这里，标准的A4纸（或者，无尽的纸卷或塑料薄膜）被用来构建零件的层。在一张纸上，在第一张纸上压下另一张纸之前，有选择地添加胶水。然后沿着最终产品的边缘切割这张纸，然后在产品周围形成矩形图案，以便稍后更容易取出零件。可选地，彩色喷墨打印机为切割边缘上色，使最终产品不仅具有形状，而且具有颜色。最终的物体摸起来几乎像木头。然而，我不确定这种方法在工业中使用的频率。
选择性激光烧结
选择性激光烧结（对于金属也称为直接金属激光烧结）可能是工业上最重要的3D打印技术。用激光选择性地加热和固化一层薄薄的粉末，然后添加下一层粉末，以层层构建零件。这种方法的主要优点是可以使用的材料范围很广。你可以烧结金属，包括铁，铝，钛，银，金，铂金（珠宝，任何人？），陶瓷，和各种聚合物粉末。用不同材料生产零件的能力使这种技术非常适合工业使用。例如，如果你需要一个注射喷嘴，塑料就不够坚固，但钛就足够了。因此，这似乎是工业中使用的最重要的3D打印技术。
选择性激光熔化
选择性激光熔化在原理上与选择性激光烧结非常相似。激光束加热粉末。不同之处在于，在烧结中，激光只熔化粉末颗粒的表面，而在选择性激光熔化中，粉末完全熔化。选择性激光熔化产生的零件具有更高质量的材料结构，而烧结可能在材料内部有小的空腔。然而，在实践中，选择性激光熔化和选择性激光烧结经常互换使用。
立体光刻（光聚合）
立体光刻（或光聚合）固化液体聚合物的选定区域。用激光、紫外线或其他光源选择性地固化液体聚合物。在每添加一层之后，在添加下一层之前，该部件再被淹没一毫米，并被更多的液体聚合物覆盖。然而，聚合物是昂贵的（用于3D打印的大多数材料都是昂贵的，但聚合物尤其如此），而且我相信它也很杂乱。
其他杂项技术许多其他技术也用于研究和工业。这些包括：
•电子束自由成形制造：类似于熔融沉积建模，但使用金属丝
•电子束熔化：类似于选择性激光熔化，但使用电子束而不是激光
•基于石膏的3D打印：将粘合剂或胶水喷涂到粉末上，使粉末凝固
3D打印技术正在慢慢成熟。
Euromold上的一些产品样品显然具有工业用途，例如具有复杂内部几何形状的钛注射喷嘴，铝注射模具和塑料空气通道。然而，绝大多数样品都直接来自《龙与地下城》，展台上到处都是精灵、龙、暴风兵和穿着暴露但全副武装的女性小雕像。然而，到目前为止，最令人毛骨悚然的是出席展位的经销商负责人的三分之一大小的彩色模型，包括脱发，肿胀的脸颊等等。他本人相貌平平，但有一个他的小复制品盯着你看，感觉很奇怪。
我还发现一个有趣的方法是3D烧结打印机，材料不是添加在水平层上，而是添加在45度的斜面上。这允许生产无限的零件，在一边添加新的层，而完整的零件从另一边的金属粉末中出现（有适当的支撑，所以当另一端打印时它不会移动）。非常有趣的技术。
另一个有趣的地方是3D打印的塑料部件，在整个产品中，部件的刚度各不相同。这个复杂的塑料管的一端很柔韧，而另一端很硬。这不是通过肋条或支撑等几何形状来实现的，而是通过打印部件时材料特性的逐渐变化来实现的。太酷了!
3D打印的未来
我相信3D打印在未来会变得更加重要。工业中使用的许多部件已经是打印出来的，而不是用传统的方式制造的。F/ a -18大黄蜂战斗机已经使用了3D打印机打印的90个部件。3D打印机可以制造传统方法很难或不可能制造的内部几何形状（例如，想象一下，在固体金属块内部的软木螺旋形状）。多个部件可以一次打印，已经组装好。麻省理工学院的博士生彼得·施密特（Peter Schmitt）成功地一次性打印出了一个完整的时钟，包括所有的齿轮、链条等。然而，虽然一些人已经宣布制造业的终结，但这离我们还有很长的路要走，如果真的有的话。3D打印仍然是昂贵的，最好用于小批量的零件。制造一个零件是一个相当缓慢的过程，因此对于大规模生产，通常有更多适用的技术可用。即便如此，越来越多的工业零件被打印出来，我们当然还没有看到它的终结。
3D打印和精益制造
3D打印也必将有助于精益制造。优点是生产速度快。因此，3D打印将增加制造的灵活性。备件现在可以简单地打印出来，而不是挖出有15年历史的工具和模型来制造一个零件。塑料部件的3D打印已经帮助制造商解决了常规供应链中的问题。总的来说，对于小批量的零件，3D打印的速度和灵活性通常会抵消打印过程的额外成本。基于这些原因，我非常确信3D打印将随着技术的进步、速度的提高和价格的下降而继续传播。
来源：我可不太甜
