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3D打印技術在工藝禮品行業有哪些創新應用呢?

3D打印技術在工藝禮品行業的創新應用

泉州市比鄰三維科技有限公司壹直都在從事三維數字化(3D打印)方向的服務,如果非要用數字來統計和分析大家對3D打印的認知情況,那麽可以將人群分為三類:

第壹類是對3D打印壹無所知,當然現在這部分的人群已經越來越少了。

第二類是對3D打印有所認識,但是停留在報刊、新聞及茶余飯後的閑聊上。

第三類是已經在應用3D打印這項技術,並從這項新技術上得到了良好的經濟效益。

3D打印技術已經誕生了數十年,其特點是將在計算機的三維模型數字,輸入3D打印機再通過逐層堆積材料的方式進行加工,不同於傳統的去除多余材料的加工方式,能夠節省材料和加工時間。由於3D打印技術本身獨特的優勢性,其有著巨大的未來發展想像空間,因而包括中國在內的世界所有國家都在以政府的行為推動3D打印技術在本國的發展和應用。3D的技術分類主要有:FDM(熔融沈積快速成型)、SLA(立體光刻)、SLS(選擇性激光燒結)、SLM(直接金屬)、3DP(三維粉末粘接)、Ployjet(噴射光聚合物)、ProjetUV(紫外線成型)等。可打印的材料包括:ABS、PLA、光敏樹脂、尼龍、類水泥、玻璃、陶瓷、鈦合金、不銹鋼、模具鋼、貴金屬等。3D打印目前可以達到0.016mm的精度。

工藝禮品行業三維數字化(3D打印)應用案例:

1、高精細度工藝禮品雕塑

泉州某樹脂工藝禮品廠2014年底接到了來自日本客人的意向訂單,壹件大好事卻讓樹脂工藝禮品廠犯了難。因為此批產品的尺寸非常小,而且對產品的雕刻細節及尺寸要求又異常嚴格,超出了傳統手工泥塑的局限。最後樹脂工藝禮品廠借助三維數字化(3D打印),實現從電腦3D建模再到產品模種的高精度3D打印,高質量的樣品得到日本客人的認可從而拿到了收益相當可觀的壹張訂單。

圖:客人的要求

圖:電腦三維模型

圖:電腦三維模型

2、工藝禮品快速制樣

福建省某工藝禮品集團是福建省樹脂及陶瓷工藝品開發量居前的企業。由於開發量比較龐大且現有的雕塑師團隊又在萎縮。集團借助3D打印技術實現產品的不同規格尺寸的放大、縮小和微調後直接3D打印,在提高制樣效率降低成本的同時解放了雕塑師,使其能將更多的精力投入新產品的創作。據測算,打印壹個12英寸大本鐘的成本只要400元,而壹臺3D打印機壹天能打印8個類似的產品,也就是96英寸的產品,效率是人工的10倍以上。

圖:超高精度3D打印產品

圖:不同尺寸3D打印產品

3、大型雕刻工程的三維數字化

圖:成品效果圖

福建某石業集團是專註戶外大型石雕工程的建設,集團承接了某地壹個40米高的四面觀音工程。由於石像內部是空心的所以必須獲得石像的的多層剖面詳細尺寸信息以便於設計鋼筋水泥結構。傳統的做法是通過對10:1縮放玻璃鋼模型進行人工切割再對切割塊進行尺寸測量,這個過程的操作是十分煩瑣的,並且尺寸誤差比較大。而我們現在是通過三維數字化手段對10:1縮放玻璃鋼模型進行3D立體掃描,從而獲得玻璃鋼模型的三維數字模型,通過電腦三維軟件實現對三維數字模型的精準分割。最後將分割模型剖面圖導入CAD軟件中生成詳細的尺寸信息。

進壹步的應用我們還可以做到:

1、通過獲取到的10:1縮放玻璃鋼模型的三維模型數據,可以精準得計算出40米高石像的表面積和石材用量,從而做到工程量的精準測算及報價。

2、通過電腦模擬石塊的堆疊和受力分析,優化工程方案。可以省掉石像產地工程試裝的環節,亦可以減少石材的用量,低降勞動量、運輸費用以及縮放工程時間。

圖:4米原形

圖:掃描數據分割

圖:切片尺寸圖

目前我們了解到有不少的企業有采購了3D打印機,但是3D打印技術的企業化應用是壹個完整的產業鏈條,光有壹臺3D打印是遠遠不夠。首先是要有模型三維數字,模型三維數字的來源壹般是電腦3D建模和3D掃描兩種。然後有了模型三維數字還要進行數字的優化處理和轉換,轉換成3D打印機能識別和接受的文件。最後才是將數字輸入3D打印機進行打印生產。所以企業如果要自己配套3D打印機的話,那麽就必須要有3D建模人員要有數字處理人員還要有3D打印機操作人員。這也是為什麽3D打印技術第壹次出現已經是上世紀80年代的,而直到目前此應用的領域及市場規模還非常小的原因之壹。我們認為除了3D打印自身的技術有待不斷提升之外,主要問題是缺乏壹個綜合性的三維數據化(3D打印)服務機構。因為3D打印的應用涵蓋三維數字的生成、三維數字的轉化、原材料的選擇、設備的選擇、設備的操作、設備的維護以及後期處理。這些問題並不是單壹企業自身能克服的問題,也不是設備生產制造商能解決的問題。

圖:三維數字化(3D打印)服務鏈條

泉州市比鄰三維科技有限公司三維數字化(3D打印)服務過的工藝禮品行業企業已經超過500家。伴隨著3D建模人才的培養和3D打印技術自身的進步以及成本的下降,三維數字化(3D打印)在工藝禮品行業的應用將是革命性的。同時我們也相信3D打印作為壹種新的加工工藝將會有更大的發展前景。它未來將改變第二次工業革命產生的以裝配生產線為代表的大規模生產方式,使產品生產向個性化、定制化轉變,實現生產方式的根本變革。3D打印的推廣應用將減少產品推向市場的時間,用戶只需下載設計圖,在數小時內通過3D打印機將產品“打印”出來,從而不需要大規模生產線,不需要庫存大量的零部件,不需要大量的工人。同時,3D打印技術綜合應用了CAD/CAM技術、激光技術、光化學以及材料科學等多方面的技術知識,未來將推動新材料、智能制造和數字制造等技術實現飛躍。