第1問：3D打印比數(shù)控機(jī)床有哪些優(yōu)勢？

這是速加網(wǎng)出品『機(jī)械加工100問』的第1問

今天想和大家分享的主題是：3D打印比數(shù)控機(jī)床有哪些優(yōu)勢？

1.3D打印

3D打印這個(gè)技術(shù)，早在19世紀(jì)就被提出，并不是新鮮的概念。其發(fā)展主要取決于材料的進(jìn)步。

日常的打印機(jī)：是將一層墨水噴到紙的表面，形成二維圖像。

3D打?。菏恰皬南碌缴稀币粚右粚佣询B，從噴頭出來的粉末微粒，不斷在粘合劑的作用下被固化。（這里還有很多種材料和成型技術(shù)，像“激光燒結(jié)”“噴墨”“熔積成型”等，材料有液體的，有線材，也有固體粉末）。

這種通過不斷的增加材料然后固化成型，來得到想要的東西，也就是所謂的增材制造。你可以把它想象成蓋房子。

2.cnc加工

CNC是(Computer numerical Control)的縮寫，其意思是：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制。而數(shù)控機(jī)床只是其中的一種。數(shù)控機(jī)床可以加工復(fù)雜，精密，各式各樣的零件。它是利用計(jì)算機(jī)指定的程序，通過削，銑等步驟剔除多余材料，來達(dá)到最終產(chǎn)品，也是典型的減材制造。你可以把她想象成雕刻藝術(shù)品。

3.今天主要來分享下3d打印的優(yōu)勢：

優(yōu)點(diǎn)1：不浪費(fèi)

因?yàn)槭窃霾闹圃?，不?huì)有多余的廢料產(chǎn)生，比起CNC更加節(jié)省材料。

3D打印好比蓋房子：前期算好用料，比本不會(huì)有多余的磚頭，水泥。即使有，下次還能用。

CNC加工好比雕刻：準(zhǔn)備一塊木頭，一頓雕刻，最后多出很多木屑，木屑基本不能再用，造成浪費(fèi)。

優(yōu)點(diǎn)2：制作手板速度快

打印一個(gè)手板，從開機(jī)到成品往往只需要數(shù)小時(shí)就能完成，研發(fā)周期大大縮短。不需要開模，可直接快速打印原型，成本大大減低。在尺寸精度上也可滿足工業(yè)級裝配要求，塑料樣件尺寸精度可達(dá)±0.1mm，金屬樣件尺寸精度可達(dá)±20μm;

優(yōu)點(diǎn)3：靈活度高

3d打印在加工零件的結(jié)構(gòu)上，有更大的發(fā)揮空間。

3D打印好比蓋房子，在加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件時(shí)，有天生的優(yōu)勢。

例一：比如說鏤空件，顧名思義就是有很多孔，很多槽的復(fù)雜零件。下圖是一個(gè)模型，有很多孔，如果選擇CNC加工，夾具夾哪里？各個(gè)孔位尺寸多少？深度多少？各種問題，想一想簡直頭皮發(fā)麻！

例二：多曲面，多直角，斜角的零件。大概5個(gè)月前，當(dāng)時(shí)速加網(wǎng)為某高校解決一個(gè)研發(fā)課題所需零件。其零件為正方形，厚度較薄，含四個(gè)正方形格子，每個(gè)都是盲孔，角度都要達(dá)到90，因?yàn)檫@些正方形格子還要裝配其他零件，所以不接受R角。為此：經(jīng)過溝通，速加網(wǎng)為客戶確定用3D打印的方案來加工零件。因?yàn)闆]辦法用CNC來做。上圖分析一下：

優(yōu)點(diǎn)4：后處理簡單

3D打印的后處理相對來說簡單很多：打磨拋光或表面噴砂就可以，花費(fèi)時(shí)間更少。CNC后處理要考慮的問題就多了：材料的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小等等。

3D打印在未來能涉及更多領(lǐng)域

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：3D打印骨頭，器官，血管等；有些已經(jīng)應(yīng)用到臨床醫(yī)學(xué)上，并取得不錯(cuò)的效果。例如：3D打印出可以打印將外部聲音傳輸?shù)蕉伾窠?jīng)的聽小骨，來幫助聽力障礙者，即使在沒有助聽器的情況下也能聽到聲音 。

航天領(lǐng)域：風(fēng)洞試驗(yàn)是航天飛機(jī)必不可少的重要環(huán)節(jié)，過程中需要的零部件精度要求高，形狀復(fù)雜，還要符合流線型特性，3D打印可以發(fā)揮很大的作用，制造這些零件。

電子領(lǐng)域：隨著3D打印的發(fā)展，國外研究員利用微立體光刻技術(shù)，可以讓毫米級聚合物由背離子性液體制作而成。這種技術(shù)可以讓工程師用來打印導(dǎo)電電子零部件。

建筑領(lǐng)域 ：

我國近兩年也興起3D建房熱潮。前段時(shí)間《天天向上》節(jié)目中，就邀請了兩位嘉賓，據(jù)介紹只需要幾個(gè)小時(shí)就可以打印出人類想要的房子。而打印的原理是，利用回收的材料做成打印時(shí)所需要的油墨，只要自己有構(gòu)思的形狀，機(jī)器都可以打印出來。

以上是從常見的幾個(gè)方面和大家做簡單分享，3D打印和數(shù)控加工相比也有短板。不然cnc早就被取代了，為什么機(jī)床到現(xiàn)在還是“工業(yè)之母”？這個(gè)問題，就交給看官老爺們來補(bǔ)充吧，評論區(qū)見！

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