第1問：3D打印比數控機床有哪些優(yōu)勢？

這是速加網出品『機械加工100問』的第1問

今天想和大家分享的主題是：3D打印比數控機床有哪些優(yōu)勢？

1.3D打印

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

日常的打印機：是將一層墨水噴到紙的表面，形成二維圖像。

3D打印：是“從下到上”一層一層堆疊，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，像“激光燒結”“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：計算機數字控制。而數控機床只是其中的一種。數控機床可以加工復雜，精密，各式各樣的零件。它是利用計算機指定的程序，通過削，銑等步驟剔除多余材料，來達到最終產品，也是典型的減材制造。你可以把她想象成雕刻藝術品。

3.今天主要來分享下3d打印的優(yōu)勢：

優(yōu)點1：不浪費

因為是增材制造，不會有多余的廢料產生，比起CNC更加節(jié)省材料。

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

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

優(yōu)點2：制作手板速度快

打印一個手板，從開機到成品往往只需要數小時就能完成，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±0.1mm，金屬樣件尺寸精度可達±20μm;

優(yōu)點3：靈活度高

3d打印在加工零件的結構上，有更大的發(fā)揮空間。

3D打印好比蓋房子，在加工結構復雜的零件時，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，很多槽的復雜零件。下圖是一個模型，有很多孔，如果選擇CNC加工，夾具夾哪里？各個孔位尺寸多少？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個月前，當時速加網為某高校解決一個研發(fā)課題所需零件。其零件為正方形，厚度較薄，含四個正方形格子，每個都是盲孔，角度都要達到90，因為這些正方形格子還要裝配其他零件，所以不接受R角。為此：經過溝通，速加網為客戶確定用3D打印的方案來加工零件。因為沒辦法用CNC來做。上圖分析一下：

優(yōu)點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，花費時間更少。CNC后處理要考慮的問題就多了：材料的性質，結構形狀，尺寸大小等等。

3D打印在未來能涉及更多領域

醫(yī)學領域：3D打印骨頭，器官，血管等；有些已經應用到臨床醫(yī)學上，并取得不錯的效果。例如：3D打印出可以打印將外部聲音傳輸到耳蝸神經的聽小骨，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 。

航天領域：風洞試驗是航天飛機必不可少的重要環(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。

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

建筑領域 ：

我國近兩年也興起3D建房熱潮。前段時間《天天向上》節(jié)目中，就邀請了兩位嘉賓，據介紹只需要幾個小時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所需要的油墨，只要自己有構思的形狀，機器都可以打印出來。

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

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