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2020-03-16
在傳統(tǒng)的制造方法中，可供選擇的材料種類幾乎是無限的，有別于傳統(tǒng)的制造方法，3D打印與每個(gè)特定的系統(tǒng)和機(jī)器所使用的材料綁定在一起。目前，大多數(shù)增材制造部件可以是塑料或金屬，這也取決于具備一些復(fù)合可選材料的技術(shù)。
生產(chǎn)材料需要滿足行業(yè)特定要求的認(rèn)證和機(jī)械性能，如航空航天火焰等級(jí)和醫(yī)療生物相容性。不同行業(yè)對(duì)耐久性、外觀和耐受性都有不同的要求。
選擇工藝的考慮事項(xiàng)，為了確保最合適的結(jié)果，在為您的項(xiàng)目選擇技術(shù)時(shí)，存在幾個(gè)關(guān)鍵的考慮因素：
使用場景
從原型到生產(chǎn)質(zhì)量，產(chǎn)品的任一部件都可以使用3D打印部件來代替。每個(gè)應(yīng)用程序的要求都是獨(dú)一無二的，需要仔細(xì)檢查和規(guī)劃，以確定合適的3D打印過程和材料，從而滿足項(xiàng)目的需要。例如，在創(chuàng)建原型時(shí)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通常需要使用性價(jià)比高的材料進(jìn)行快速周轉(zhuǎn)，同時(shí)仍然需要精確的呈現(xiàn)出最終產(chǎn)品的形式和功能。另一方面，生產(chǎn)部件必須作為最終產(chǎn)品加以制作，并且需要滿足一定的質(zhì)量、測試、化學(xué)和結(jié)構(gòu)要求。
打印件性能需求
根據(jù)3D打印部件的性能需求，合適的工藝和材料將有所不同。如果部件需要在外觀上與最終產(chǎn)品相似，或者需要保持其形狀為靜態(tài)模型，那么噴射技術(shù)可能是最好的方法，因?yàn)樗闹苻D(zhuǎn)速度快，其表面光滑、自然。立體光刻對(duì)于如娛樂道具或大型概念模型等部件也是很好的選擇，它們需要輕量的后期處理來拋光表面。如果打印功能原型組件需要能抵御沖擊或高溫，可以利用FDM，從高性能材料中獲取功能強(qiáng)大，耐用的部件。如果零件的設(shè)計(jì)需要復(fù)雜的底切，實(shí)現(xiàn)空氣流動(dòng)或耐用的活鉸鏈，激光系統(tǒng)熱塑性塑料可能是理想之選。以上因素需要復(fù)雜的整合在一起，但是仔細(xì)考慮部件性能需求有助于簡化選擇適當(dāng)?shù)?D打印工藝。
打印件所處環(huán)境
許多3D打印部件需要在高溫或潮濕的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。一些3D打印工藝和材料很快被這些參數(shù)排除在外。例如，戶外應(yīng)用可能需要紫外線穩(wěn)定的材料，但是光聚合物在紫外線照射下會(huì)迅速降解。水分會(huì)對(duì)某些材料產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致部件翹曲、卷曲或尺寸精度下降。這是由于某些3D打印材料固有的吸水性。在某些應(yīng)用中，該部件可能需要食品安全級(jí)材料。在這種情況下，熱塑性塑料將是最好的選擇。
耐久度
3D打印的夾具或固定裝置可能要經(jīng)歷數(shù)千個(gè)周期，并承受巨大的壓力，而合適的測試原型可能只需要運(yùn)行一次。工程級(jí)熱塑性塑料可以承受巨大的壓力，使其成為功能原型或生產(chǎn)部件的理想材料。另一方面，光聚合物材料在短期低壓力應(yīng)用中更為有效。
后期處理
采用材料噴射系統(tǒng)所制造的部件顯得更光滑，更容易手工完成后期處理，達(dá)到理想的美觀狀態(tài)。采用材料擠出機(jī)所制造的塑料部件由于層次分辨率較厚，導(dǎo)致后處理難度較大，需要更多的人工和技巧以實(shí)現(xiàn)光滑的表面，這增加了人工成本，延長了交貨時(shí)間。增材金屬和合金需要更多的時(shí)間，精力和專業(yè)知識(shí)來實(shí)現(xiàn)拋光產(chǎn)品。金屬部件通常需要機(jī)械加工，從打印床拆除，支架拆下、滾磨或拋光。提前弄清楚最終需求和關(guān)鍵部位的特點(diǎn)將縮短后期處理時(shí)間，以保證交貨日期。
預(yù)算、時(shí)間和質(zhì)量
取決于產(chǎn)品的質(zhì)量，成本以及交付周期，質(zhì)量和成本可以相互權(quán)衡；快速的周轉(zhuǎn)和高質(zhì)量的后期處理需求則相互排斥。平衡預(yù)算，制作周期和最終需求的品質(zhì)，您才可以正確的找到的平衡點(diǎn)，從而選擇合適的3D打印方案。
優(yōu)先級(jí)
“一刀切”的方法并不適用于3D打印。以上列舉的因素需要考量不同的優(yōu)先級(jí)，考慮每個(gè)可用工藝、材料和裝飾選項(xiàng)的優(yōu)缺點(diǎn)和細(xì)微差別，將幫助您確定最適合于項(xiàng)目的方法。
