3D列印後處理帶來的五大“難題”! | 3D列印學院

 

原創 2017-04-24 點點

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3D列印的優勢無可否認,但一談到後處理,搞過這一塊的點客估計都會面露難色,因為後處理太麻煩了,耗時耗力,愁死人。

 

前不久,美國波士頓的Rize公司推出了一款工業級桌面3D印表機Rize One,號稱列印產品完全不需要後處理就能直接使用。

 

正是憑藉這一大亮點,Rize One迅速釣到了很多3D列印應用企業的胃口。當別的公司都在搞精度、速度,Rize One卻覺得真正關鍵的應當是後處理這個環節。

 

使用3D印表機的人群中大部分是用在夾具和模具製造上,而這些人都渴望一個可以幫助他們快速完成後處理的方案。

 

 

FDM工藝需求的後處理是相對簡單的,但是也要去除支撐結構,然後打磨拋光再上色。不過對操作人員來說也很煎熬,你打磨拋光大模型試試就知道了。

 

而光固化機器列印的模型,完成後需要泡在酒精裡,然後用UV光固化,再去支撐、打磨。選擇性鐳射燒結(SLS)則常被稱為“考古挖掘”,你必須得在一個密封腔室裡慢慢去掉大部分的粉末,然後用水沖洗乾淨。

 

 

除了製作的部件更強韌之外,Rize One會在列印支撐結構時在其與列印件本身之間噴射一種叫做Release One的排斥性墨水,而這種墨水能令支撐的拆除更容易(僅需30~45秒),卻不會影響列印件本身的品質。

 

另外,它還採用了獨特的增強聚合物沉積(APD)技術,能改變每一個列印體的性質,製造出強度2倍於FDM列印件的均勻物體。

 

處於Beta測試階段的Rize One桌面級3D印表機,將後處理時間從幾小時縮短至不到一分鐘。相比于動輒需要一天的普通印表機,省事多了。

 

 

為了說明自己的機器好,Rize One還委託了3D列印顧問Todd Grimm,專門做了一份《後處理對3D列印的影響》的報告,一起來看看3D列印後處理都會帶來哪些難題吧。

 

浪費生產時間

 

 

據這份報告研究顯示,3D列印時間每增加6個小時,後處理時間也相應增加1小時。

 

如果你的公司也需要做後處理,3D列印就突破不了時間的瓶頸,反而可能延長了產品上市時間。

 

“由於後處理的阻礙,公司利用3D列印的效率僅達到60%,”Frank說道,“想像一下,如果你的工廠每週的生產運作只有3天,另外的時間很多用來做後處理,那會是多麼效率低下。”

 

 

有預測稱,2025年全球3D列印市場價值將會達到4900億美元。但是,如果後處理這個門檻跨不過去,這種預測就很可能面臨夭折的風險。

 

增加勞動力成本

 

 

打磨和拋光、精加工還會大量損耗人力,有一些崗位還需要高技能人才,高薪聘請繞不過去。

 

在上述報告中,運行4-10台印表機的人員總工資約為10萬-50萬美刀/年,而列印後處理直接帶來的人力成本約為每台印表機5萬美刀/年。國外的人力成本貴的要命啊!!

 

 

降低員工的生產創造力

 

 

員工如果在後處理打磨這些工序上花費太多時間,相應就會減少創新的時間。原本這些時間是可以用在研發和加快生產上的。而且專業後處理技工的招聘也並不容易。

 

 

品質不可靠

 

 

對3D列印來製造模型這種先進的手段來說,如果還要再用上像美工刀、砂紙和噴嘴這樣簡陋的工具來完成模型後處理,簡直有種慘不忍睹的即視感。

 

“事實是,不管你把那些支撐切割得多好,總是會留下那麼一些邊角殘料,” Marangell談到,“這就給部件原本的精確幾何形狀添堵了,是個令人討厭的過程。”

 

如果部件被損壞,你還得重頭開始,甚至反復這個過程,這樣就浪費了更多的人力、列印時間以及材料。

 

 

對環境有害

 

 

Grimm的調研中,一家醫療設備公司痛陳道:“3D列印是整個研發工廠中‘產生有害廢物最大的來源’,一開動起來就是個污染製造者”。

 

SLA模型可能被浸泡在氫氧化鈉這種高腐蝕性的液體中,危險係數之高是顯然易見的,吸入ABS和PLA材料也被證明是很危險的。

 

“所有這些東西,如果沒有一個單獨的房間,灰塵將無處不在,” Marangell指著一台SLS設備說道。

 

 

這些成本加起來又是一筆不小的支出,你需要妥善地處置這些材料,還要工人配備好合適的手套、衣服和防塵呼吸器,您還需要一個通風的空間確保它安全運行。

 

所以,後處理成本高、耗時長,而且還對環境有害,該怎麼辦呢?

 

 

“正因為所有的3D列印技術都需要後處理,有經驗的使用者都會覺得這一點很煩心。但放棄3D列印又太不明智。

 

“FDM是你最容易實現的3D列印,” Frank表示,“它污染環境,令人生厭,你還需要手套和鉗子,但最終會發現它是最好的選擇。”

 

明年正式推出的Rize One有望改變這種局面,銳步已經表示使用它可以減少50%的運作時間。

Rize認為他們的新技術以及秘密配方將幫助3D列印技術走出實驗室,並在辦公室和工廠落地生根,它就像本世紀初2D雷射印表機走向商業化那樣,具有革命性的意義。

 

“你仍然需要一個空間、一個實驗室去完成特別複雜的後處理,”Frank表示,“但到時那些想要原型的設計工程師、想要製作某個工具的生產工程師,或者想要製作牙模的齒科醫生來自己完成了。他們只要買一台3D印表機,而不用專門利用某個實驗室才能列印。

說的那麼玄乎,真的有沒有那麼屌嗎?讓我們拭目以待吧!!