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[资讯] 3D打印后处理带来的五大“难题”!

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3D打印的优势无可否认,但一谈到后处理,搞过这一块的点客估计都会面露难色,因为后处理太麻烦了,耗时耗力,愁死人。

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前不久,美国波士顿的Rize公司推出了一款工业级桌面3D打印机Rize One,号称打印产品完全不需要后处理就能直接使用。


正是凭借这一大亮点,Rize One迅速钓到了很多3D打印应用企业的胃口。当别的公司都在搞精度、速度,Rize One却觉得真正关键的应当是后处理这个环节。


使用3D打印机的人群中大部分是用在夹具和模具制造上,而这些人都渴望一个可以帮助他们快速完成后处理的方案。

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FDM工艺需求的后处理是相对简单的,但是也要去除支撑结构,然后打磨抛光再上色。不过对操作人员来说也很煎熬,你打磨抛光大模型试试就知道了。


而光固化机器打印的模型,完成后需要泡在酒精里,然后用UV光固化,再去支撑、打磨。选择性激光烧结(SLS)则常被称为“考古挖掘”,你必须得在一个密封腔室里慢慢去掉大部分的粉末,然后用水冲洗干净。

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除了制作的部件更强韧之外,Rize One会在打印支撑结构时在其与打印件本身之间喷射一种叫做Release One的排斥性墨水,而这种墨水能令支撑的拆除更容易(仅需30~45秒),却不会影响打印件本身的质量。


另外,它还采用了独特的增强聚合物沉积(APD)技术,能改变每一个打印体的性质,制造出强度2倍于FDM打印件的均匀物体。


处于Beta测试阶段的Rize One桌面级3D打印机,将后处理时间从几小时缩短至不到一分钟。相比于动辄需要一天的普通打印机,省事多了。

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为了说明自己的机器好,Rize One还委托了3D打印顾问Todd Grimm,专门做了一份《后处理对3D打印的影响》的报告,一起来看看3D打印后处理都会带来哪些难题吧。


浪费生产时间



据这份报告研究显示,3D打印时间每增加6个小时,后处理时间也相应增加1小时。


如果你的公司也需要做后处理,3D打印就突破不了时间的瓶颈,反而可能延长了产品上市时间。


“由于后处理的阻碍,公司利用3D打印的效率仅达到60%,”Frank说道,“想象一下,如果你的工厂每周的生产运作只有3天,另外的时间很多用来做后处理,那会是多么效率低下。”

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有预测称,2025年全球3D打印市场价值将会达到4900亿美元。但是,如果后处理这个门槛跨不过去,这种预测就很可能面临夭折的风险。


增加劳动力成本



打磨和抛光、精加工还会大量损耗人力,有一些岗位还需要高技能人才,高薪聘请绕不过去。


在上述报告中,运行4-10台打印机的人员总工资约为10万-50万美刀/年,而打印后处理直接带来的人力成本约为每台打印机5万美刀/年。国外的人力成本贵的要命啊!!

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降低员工的生产创造力



员工如果在后处理打磨这些工序上花费太多时间,相应就会减少创新的时间。原本这些时间是可以用在研发和加快生产上的。而且专业后处理技工的招聘也并不容易。

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质量不可靠



对3D打印来制造模型这种先进的手段来说,如果还要再用上像美工刀、砂纸和喷嘴这样简陋的工具来完成模型后处理,简直有种惨不忍睹的即视感。


“事实是,不管你把那些支撑切割得多好,总是会留下那么一些边角残料,” Marangell谈到,“这就给部件原本的精确几何形状添堵了,是个令人讨厌的过程。”


如果部件被损坏,你还得重头开始,甚至反复这个过程,这样就浪费了更多的人力、打印时间以及材料。

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对环境有害



Grimm的调研中,一家医疗设备公司痛陈道:“3D打印是整个研发工厂中‘产生有害废物最大的来源’,一开动起来就是个污染制造者”。


SLA模型可能被浸泡在氢氧化钠这种高腐蚀性的液体中,危险系数之高是显然易见的,吸入ABS和PLA材料也被证明是很危险的。


“所有这些东西,如果没有一个单独的房间,灰尘将无处不在,” Marangell指着一台SLS设备说道。

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这些成本加起来又是一笔不小的支出,你需要妥善地处置这些材料,还要工人配备好合适的手套、衣服和防尘呼吸器,您还需要一个通风的空间确保它安全运行。


所以,后处理成本高、耗时长,而且还对环境有害,该怎么办呢?

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“正因为所有的3D打印技术都需要后处理,有经验的使用者都会觉得这一点很烦心。但放弃3D打印又太不明智。


“FDM是你最容易实现的3D打印,” Frank表示,“它污染环境,令人生厌,你还需要手套和钳子,但最终会发现它是最好的选择。”


明年正式推出的Rize One有望改变这种局面,锐步已经表示使用它可以减少50%的运作时间。

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Rize认为他们的新技术以及秘密配方将帮助3D打印技术走出实验室,并在办公室和工厂落地生根,它就像本世纪初2D激光打印机走向商业化那样,具有革命性的意义。


“你仍然需要一个空间、一个实验室去完成特别复杂的后处理,”Frank表示,“但到时那些想要原型的设计工程师、想要制作某个工具的生产工程师,或者想要制作牙模的齿科医生来自己完成了。他们只要买一台3D打印机,而不用专门利用某个实验室才能打印。

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说的那么玄乎,真的有没有那么屌吗?让我们拭目以待吧!!


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