快速原型制作和3D打印。這兩個詞就像蒸汽機和火車頭或越位和足球一樣牢牢扎根在一起。但實際上為什么呢？為什么快速成型工藝與3D打印的關(guān)系如此密切？在這里，你會得到一個概述。
什么是快速原型技術(shù)？
一個定義：快速原型技術(shù)代表了快速（快速）生產(chǎn)原型。換句話說：將產(chǎn)品創(chuàng)意快速轉(zhuǎn)移到初始視覺模型中，用于觸覺、人體工程學或功能測試。原型是所有產(chǎn)品開發(fā)周期和快速產(chǎn)品開發(fā)過程中的一個重要組成部分，尤其是在準備系列化產(chǎn)品的過程中不可或缺。
快速成型是指大幅縮短原型制造過程，以便盡快拿到測試模型。原型越快，就能越快地進行任何可能需要的優(yōu)化和調(diào)整，以將原型變成系列化產(chǎn)品。三D打印或增材制造是生產(chǎn)此類原型的理想選擇，因為它可以用來按需生產(chǎn)相應(yīng)的原型–即按下一個按鈕–基于數(shù)字模型。
根據(jù)不同的行業(yè)或應(yīng)用，增材制造提供了各種各樣的材料來生產(chǎn)原型–無論是金屬、塑料、沙子還是蠟。檢查完測試體后，可以直接對數(shù)字模型進行改進，然后再3D打印出新的原型。除了快速成型外，還有所謂的快速模具3D打印制作。這個術(shù)語代表了快速的、添加劑式的工具生產(chǎn)，例如用于注塑成型?？焖僦圃熘傅氖强焖偕a(chǎn)可用的部件，如備件。
3D打印制造的過程有哪些？
從本質(zhì)上講，生成式或增材制造工藝，也稱為3D打印，屬于快速原型制造。這指的是所有基于層的制造工藝，其中各種材料被逐層三維地連接在一起以生產(chǎn)一個部件。當然，原型也可以用其他技術(shù)生產(chǎn)，如銑削。
在眾多的增材制造技術(shù)中，快速成型工藝被認為是以下概述中最知名的。
粘合劑噴射技術(shù)與許多家庭和辦公室中發(fā)現(xiàn)的經(jīng)典噴墨打印相比，是非常好的。在這里，沙子或塑料等粉末材料被應(yīng)用到建筑平臺上。然后，一個工業(yè)化的高性能打印頭在構(gòu)建區(qū)移動，并在那些要創(chuàng)建部件的地方將互補的粘合劑打印到粉末床上。然后再涂上一層粉末，進行粘合。這個過程順序重復進行，直到所需的部件被完全打印出來，未打印的材料可以被移除。粘合劑噴射被認為是生產(chǎn)力最高、可擴展的增材制造工藝之一。
立體光刻技術(shù)是最古老的專利增材制造工藝之一。它基于一種對光敏感的液體聚合物，可以使用精確的紫外線輻射選擇性地固化。與基于粉末的工藝不同，構(gòu)建區(qū)被逐層降低到充滿液體光聚合物的槽中。在每一層中，建造區(qū)都被激光照射，使塑料在要創(chuàng)建的部分固化。當印刷完成后，將印刷好的部件從槽中取出。立體光刻技術(shù)是一種非常精確的工藝，能產(chǎn)生特別高和光滑的表面質(zhì)量。
在選擇性激光燒結(jié)（用于塑料材料的SLS）或選擇性激光熔化（用于金屬材料的SLM）中，塑料或金屬等粉末材料以類似于粘合劑噴射的方式應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。然后，建筑領(lǐng)域由激光控制，激光有選擇地燒結(jié)那些要創(chuàng)建所需部件的材料區(qū)域。然后再涂上一層新的材料，由激光再次燒結(jié)。這個過程重復進行，直到組件完全打印完畢，可以拆封。使用SLS/SLM可以生產(chǎn)非常精細的結(jié)構(gòu)和部件。
熔融沉積成型（FDM）是一種3D打印工藝，也被用于大多數(shù)家用3D打印機。在這個過程中，所謂的長絲，即卷起來的塑料繩，通過一個加熱的噴嘴被擠壓出來。與熱膠槍類似，長絲通過一個噴嘴打印，該噴嘴熔化材料并將其放置在構(gòu)建區(qū)。根據(jù)CAD模型，然后將部件逐層 “放在 “彼此的上面。FDM工藝是最具成本效益的3D打印工藝之一，在創(chuàng)客領(lǐng)域特別受歡迎。
快速成型的優(yōu)勢是什么？
快速成型技術(shù)有許多優(yōu)點。在此，我們要特別強調(diào)和突出三個方面。速度、成本和材料。
速度
由于原型設(shè)計主要位于產(chǎn)品開發(fā)中，快速原型設(shè)計使原型的快速生產(chǎn)成為可能，在上市時間因素方面得到了積極的回報。越早對設(shè)計或草案進行檢查、測試和迭代，使其盡可能接近原件和細節(jié)，新產(chǎn)品或產(chǎn)品變體就能更快地開發(fā)到市場準備就緒并轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。這反過來又開辟了新的銷售機會，并創(chuàng)造了資源和能力，從而更快地產(chǎn)生更多產(chǎn)品。
費用
快速成型技術(shù)具有相當大的成本優(yōu)勢，特別是由于消除了工具生產(chǎn)。與其為各種設(shè)計迭代生產(chǎn)自己的工具來鑄造一個部件，在有疑問的情況下，因為設(shè)計草案已被拒絕或被宣布為不可靠，所以永遠不會再使用，現(xiàn)在可以用快速原型技術(shù)來快速、精確和無風險地生產(chǎn)模擬模型。這甚至不需要自己有一臺3D打印機，因為現(xiàn)在有專門從事原型制作的服務(wù)提供商和供應(yīng)商。
物質(zhì)自由
可加工的材料組合，分布在所有的3D打印技術(shù)中，現(xiàn)在是非常巨大的：從沙子、陶瓷、金屬和各種塑料到有機組織材料。原型開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域也相應(yīng)地廣泛。
通過3D打印，建筑的幾何限制被逐層結(jié)構(gòu)所消除?？梢杂∷⒌臇|西是可以建設(shè)性地想象的東西?？焖俪尚图夹g(shù)有很多優(yōu)點，也有利于設(shè)計思維：現(xiàn)有的部件和產(chǎn)品可以被重新思考--前所未有的東西被創(chuàng)造出來。
哪些3D打印部件可以用快速原型技術(shù)生產(chǎn)？
可以用3D打印技術(shù)實現(xiàn)的部件與材料組合的定位相似，都很廣泛。從工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)部件到消費品或電影和娛樂業(yè)的模型，再到建筑模型、體育和休閑部門的鞋底或醫(yī)學上的假肢。汽車工業(yè)中快速原型制造的一個例子是發(fā)動機部件，如渦輪增壓器。得益于增材制造，幾個設(shè)計迭代可以同時在測試臺上進行測試，從而大大縮短了優(yōu)化過程，更快地獲得高效的結(jié)果。
3D打印早已在各種部門和行業(yè)中牢固確立，很難想象沒有它的原型開發(fā)和生產(chǎn)。
voxeljet是如何實現(xiàn)快速成型的？
voxeljet專注于鑄造業(yè)的應(yīng)用已超過20年。利用我們的粘結(jié)劑噴射技術(shù)，我們將砂子和塑料加工成用于砂鑄造或熔模鑄造的模具和模型。特別是在生產(chǎn)鑄件的原型時，通過上述節(jié)省的工具制造，voxeljet的3D打印提供了決定性的成本優(yōu)勢。鑄造廠進一步加工3D打印的模具和模型，以生產(chǎn)相應(yīng)的鑄件原型。這種快速成型工藝也可以被描述為 “快速鑄造”，即快速生產(chǎn)鑄件。
此外，利用我們的高速燒結(jié)技術(shù)，我們還提供一種工藝，可用于生產(chǎn)PA12或TPU等塑料的功能原型。利用我們的高度工業(yè)化的3D打印機，可以生產(chǎn)出組件長度達1米的塑料原型，以及長達4米的沙子原型。
哪些行業(yè)受益于快速原型制作？
快速成型技術(shù)在廣泛的行業(yè)中提供了優(yōu)勢。其中特別包括汽車、醫(yī)療和航空航天業(yè)。今天，3D打印和原型制作也被廣泛用于消費品行業(yè)。對于產(chǎn)品設(shè)計師、建筑師和工程師來說，快速原型設(shè)計已經(jīng)成為各行業(yè)可視化設(shè)計和生產(chǎn)測試樣品的既定工具。
常見問題
快速原型制作
快速成型是指使用增材制造或3D打印技術(shù)快速生產(chǎn)原型、測試樣本或模擬模型。這些原型在產(chǎn)品開發(fā)過程中被用于功能、觸覺或人體工程學測試。
