Streszczenie: Umiejętności związane z drukowaniem 3D są nowym i głównym nurtem umiejętności przetwarzania i wytwarzania w aktualnej dziedzinie projektowania przemysłowego. W porównaniu z tradycyjnymi umiejętnościami produkcyjnymi, mogą wytwarzać produkty o bardziej złożonych kształtach, przy niskich kosztach, wysokiej wydajności i nieregularnym użytkowaniu. Druk trójwymiarowy polega głównie na trójwymiarowym projektowaniu i modelowaniu oprogramowania komputerowego, https://www.cncmachiningptj.com/delrinw połączeniu z drukarkami surowców w technologii cyfrowej w celu promowania wytwarzania produktów, często wykorzystywanych w produkcji form, wzornictwie przemysłowym i innych powiązanych dziedzinach do tworzenia modeli nowych produktów, a teraz jest stopniowo używany do nowych produktów Opracowana bezpośrednia produkcja. W tym artykule początkowo połączono zasady i cechy drukarek 3D, aby wyjaśnić rodzaje i status zastosowania druku 3D w dziedzinie wzornictwa przemysłowego. Po drugie, zgodnie z przyszłym trendem rozwojowym technologii druku 3D, omówiono i przeanalizowano szereg możliwości i wyzwań, jakie technologia druku 3D wnosi do wzornictwa przemysłowego. Celem jest umożliwienie dużym przedsiębiorstwom i projektantom przemysłowym zrozumienia tego, co niesie ze sobą druk 3D. Jednocześnie aktywnie stawiamy czoła wyzwaniom i dalej promujemy rozwój wzornictwa przemysłowego.
Wprowadzenie
XXI wiek to era szybkiego rozwoju umiejętności naukowych, a druk trójwymiarowy jest jedną z ważnych umiejętności. Ponieważ drukowanie 3D ma ogromne zalety w wielu aspektach, takich jak niski koszt i wysoka wydajność, stało się w ostatnich latach bardzo popularną umiejętnością w różnych branżach. Zgodnie z wydanym przez odpowiednie instytucje „Seminarium Przemysłu 4.0 w Chinach w latach 2017–2022 i prognozami na przyszłość”, łączna wartość rynku druku 3D w moim kraju osiągnie w tym roku 20,6 miliardów juanów, przy średnim rocznym wskaźniku skumulowania w następnych pięciu. (2018-2022). Tempo wzrostu wynosi około 47,65%, a szacuje się, że rynek druku 3D w moim kraju osiągnie 97,9 mld juanów w 2022 roku. Wraz ze spadkiem kosztów druku 3D, czas drukowania jest coraz krótszy, a drukowanych jest coraz więcej materiałów. Stał się pierwszym wyborem większości konsumentów. Został wykorzystany w edukacji, medycynie i zdrowiu, biżuterii, budownictwo i produkcja przemysłowa., Lotnictwo i inne dziedziny są szeroko stosowane.
W obliczu tak szybkiego rozwoju umiejętności drukowania 3D, niektórzy eksperci stwierdzili, że umiejętności drukowania 3D staną się bardzo obiecującą branżą w przyszłości i będą stopniowo integrować się z życiem ludzi, podobnie jak szybki rozwój komputerów w tamtych czasach, https://www.cncmachiningptj.com/die-castingwcześniej czy później, rozprzestrzeni się na każde gospodarstwo domowe. Wraz ze stopniową dojrzałością i popularnością umiejętności drukowania 3D, jego istnienie znacznie zmieni tradycyjny projekt produktu i proces jego wytwarzania. Wzornictwo przemysłowe jest jednym z ważnych obszarów zastosowania umiejętności druku 3D.Autor artykułu wychodzi od stanu faktycznego, głównie omawiając i analizując możliwości, jakie umiejętności druku 3D niosą ze sobą we wzornictwie przemysłowym i jak aktywnie sprostać wyzwaniom, w celu promowania szybkiego rozwoju wzornictwa przemysłowego umożliwił wytwarzanie większej liczby nowych produktów, aby zaspokoić potrzeby wielu użytkowników.
1 Umiejętności drukowania 3D
1.1 Zasady umiejętności drukowania 3D
Drukowanie 3D jest również nazywane umiejętnościami szybkiego prototypowania, umiejętnościami wytwarzania materiałów i umiejętnościami wytwarzania przyrostowego. Wykorzystuje komputerowe oprogramowanie do projektowania trójwymiarowego do projektowania nowych modeli produktów, a następnie używa oprogramowania do projektowania trójwymiarowego w celu rozłożenia zaprojektowanego modelu na dobry wielowarstwowy płaskie plastry. Na koniec szereg materiałów do zadrukowania jest układanych w stosy i formowanych warstwa po warstwie za pomocą systemu formowania ze sterowaniem numerycznym w celu uzyskania umiejętności fizycznych produktów.
(1) Etap modelowania projektu 3D. Dział projektowania korporacyjnego może korzystać z oprogramowania do rysowania 3D (takiego jak ATUOCAD, SOLIDWORKS, UG itp.) Do projektowania i wytwarzania modeli produktów. Możliwe jest również użycie profesjonalnych skanerów 3D lub sprzętu do skanowania dla majsterkowiczów, aby uzyskać dane 3D obiektu do wydrukowania, a na koniec wygenerować model 3D w trybie cyfrowym. Oczywiście projektanci mogą również bezpośrednio korzystać z modeli 3D, które inni już wykonali.
(2) Etap drukowania 3D. Najpierw drukarka 3D odczytuje odpowiednie dane informacyjne modelu produktu, który został zbudowany za pomocą oprogramowania 3D i tnie je warstwa po warstwie. Po cięciu każda warstwa jest konstruowana, a następnie drukowana warstwa po warstwie. każda warstwa jest podzielona na warstwy Łączone są różne metody łączenia, aby stworzyć fizyczny model produktu. Produkty są często szorstkie lub mają wiele zadziorów w początkowej fazie produkcji i w tym momencie wymagana jest dalsza obróbka. Do produkcji może być stosowany dopiero po obróbce końcowej (np. Polerowaniu, gratowaniu itp.).
1.2 Charakterystyka umiejętności drukowania 3D
(1) Pojawienie się druku 3D doprowadziło do wielkiej rewolucji w produkcji. Tradycyjne projektowanie i produkcja produktów opierają się głównie na umiejętnościach procesu produkcyjnego, a pojawienie się umiejętności drukowania 3D podważy tę koncepcję produkcji, tak że projekt przemysłowy nie bierze pod uwagę, czy proces można osiągnąć, wymaga jedynie opanowania trójwymiarowego modelowania oprogramowania komputerowego , produkty o dowolnej złożoności można zrealizować za pomocą druku 3D. Jednocześnie dokładność drukowania pojedynczej warstwy istniejącej drukarki 3D może sięgać 0,01 mm, rozdzielczość może sięgać 600 dpi, a prędkość drukowania jest dość duża.
(2) Gdy firmy wykorzystają druk 3D do wytwarzania nowych produktów, unikną niektórych problemów spowodowanych obróbką maszynową i produkcją form. Może bezpośrednio generować obiekty o dowolnym kształcie z danych modelu zaprojektowanych przez trójwymiarowe https://www.cncmachiningptj.com/laser-cuttingoprogramowanie komputerowe, aby zrealizować integrację projektowania i produkcji, co znacznie skraca czas opracowywania i produkcji nowych produktów, nie tylko zwiększając produktywność i formowanie gęstość produktów będzie bardziej jednolita, dokładniejsza.
(3) Powszechnie używane drukarki 3D umożliwiają kupowanie takich drukarek w sklepach z produktami elektronicznymi, co jest ogólnie wygodne w obsłudze. Niektórzy eksperci stwierdzili również, że zakres zastosowań drukarek 3D jest nadal bardzo ograniczony, ale pewnego dnia w przyszłości ludzie będą mogli drukować, co chcą, na drukarkach 3D.
(4) Różnorodność drukowanych materiałów. Obecnie system druku 3D może realizować drukowanie setek materiałów, obejmujących wiele dziedzin, takich jak lotnictwo, budownictwo, leczenie, edukacja, biżuteria, zabawki itp.
2 Status zastosowania umiejętności druku 3D w zakresie wzornictwa przemysłowego
Technologia druku trójwymiarowego zmieniła w pewnym stopniu styl życia ludzi oraz sposób dostarczania i produkcji towarów. Umiejętności drukowania 3D są szeroko stosowane w wielu dziedzinach projektowania przemysłowego, takich jak prototypy produktów, produkcja form, biżuteria, elektronika użytkowa, meble, zabawki itp.
Ponadto zastosowanie druku 3D we wzornictwie przemysłowym pokazuje również następujące aspekty:
(1) Produkcja narzędzi niezbędnych do projektowania przemysłowego. Wzornictwo przemysłowe jest wypadkową różnych dyscyplin, umiejętności i koncepcji estetycznych, jest też działalnością twórczą. [7] Różni projektanci będą potrzebować różnych urządzeń i narzędzi, aby pomóc im w zależności od różnych produktów, a te specjalne narzędzia projektowe są często projektowane i produkowane przez samych projektantów. Narzędzia te można uzupełnić drukarkami 3D, zamiast spędzać dużo czasu na projektowaniu i produkcji, a firmy nie muszą już poświęcać więcej czasu i pieniędzy na zakup i instalację, dzięki czemu może to skutecznie usprawnić proces produkcji i montażu produktu, oraz więcej Spełnij wymagania projektowe i potrzeby konsumentów.
(2) Produkcja spersonalizowanych modeli i funkcjonalnych prototypów. Jak wszyscy wiemy, w procesie produkcji wzornictwa przemysłowego wymagane są różnorodne części i modele, ale tradycyjna metoda produkcji modelu ma wiele wad, takich jak wysoki koszt, długi cykl, słaba dokładność itp. Oraz wykorzystanie druku 3D. umiejętności można uzupełnić szybko i sprawnie.
(3) Masowa produkcja produktów wzornictwa przemysłowego. W związku z szybkim rozwojem umiejętności druku 3D, koszt druku jest coraz niższy, czas potrzebny do druku jest coraz krótszy, materiałów, które można wydrukować, jest coraz więcej, a druku jest coraz więcej. W porównaniu z poprzednimi metodami produkcyjnymi w masowej produkcji produktów, ma duże zalety, takie jak wysoka wydajność produkcji, krótki czas i niski koszt. I bez ograniczeń czasowych lub regionalnych, jeśli wystąpi problem w produkcji produktu, plan produkcji można w każdej chwili zawiesić. Projektant musi jedynie dokonać zgrubnej korekty zaprojektowanego trójwymiarowego modelu, więc że projektowany produkt można szybko i elastycznie dołączyć do produkcji.
3 Możliwości, jakie daje druk 3D we wzornictwie przemysłowym
Przyszłość to era zaawansowanej technologicznie integracji inteligencji, big data, chmury i sztucznej inteligencji – to nie tylko wyzwanie, przed którym stoi wzornictwo przemysłowe, ale także ogromna szansa. Rozwój umiejętności naukowych jest zawsze pierwszą siłą wytwórczą społeczeństwa.Rozwój nauki i technologii będzie motorem poważnych zmian w produkcji społecznej.Rozwój druku 3D jako ważna umiejętność przyniósł szereg zupełnie nowych możliwości dla wzornictwa przemysłowego.
3.1 Inspiracja projektowa jest bardziej aktywna
W tradycyjnym procesie produkcyjnym, ze względu na ograniczenia konstrukcji i umiejętności procesowych, inspiracja i kreatywność wielu projektantów przemysłowych może pozostać tylko w ich myślach i nie może zostać zrealizowana w rzeczywistej produkcji. Jednak pojawienie się umiejętności drukowania 3D znacznie ułatwiło inspirację projektantami przemysłowymi. Technologia druku 3D wykorzystuje elektrolityczne osadzanie materiałów do formowania jednostek i nie wymaga już stosowania szeregu procesów, takich jak odlewanie, cięcie i gięcie. Projektanci muszą tylko opanować język komputerowego tłumienia i biegle korzystać z oprogramowania do modelowania 3D, aby mogli w pełni wyrazić swoje pomysły, a na koniec przekazać drukarce 3D, aby idealnie wyświetlić modele w ich umysłach w rzeczywistości, bez konieczności rozumienia setek tradycyjne wymagania i procesy produkcyjne. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, umiejętności drukowania 3D są dodatkową metodą produkcji, więc projektanci przemysłowi mogą podejmować odważniejsze próby i wprowadzać innowacje w kształtach i strukturach produktów.
Na przykład, francuski projektant przemysłowy Patrick wykorzystał umiejętności druku 3D do zaprojektowania i wyprodukowania słynnego stałego stołu Solid T1 i krzesła Solid C2. Jednak ten złożony kształt jest prawie niemożliwy do wykorzystania przy użyciu tradycyjnych https://www.ptjmachining.com/metod przetwarzania i procesów formowania. Gotowe. Ponadto zaprojektował i wydrukował słynne jednorazowe krzesło składane.Wszystkie połączenia krzesła wykonane są na drukarce 3D bez żadnego połączenia komponentów.
3.2 Spersonalizowane dostosowywanie jest łatwiejsze
Produkcja na dużą skalę tradycyjnego projektu produktu spełnia głównie różnorodne potrzeby użytkowników, aby dostosować się do ograniczonych stylów i wzorów, jednocześnie znacznie ignorując różnice użytkowników. Wraz ze wzbogacaniem produktów popyt konsumentów stawał się coraz większy. Chociaż niektóre firmy proponowały różne metody masowego dostosowywania do indywidualnych potrzeb użytkowników, ponieważ ich sposób wytwarzania oparty jest na masowej produkcji, nie mogą one zasadniczo zaspokoić indywidualnych potrzeb użytkowników. Pojawienie się druku 3D uosabia cechy indywidualizacji i inteligencji, umożliwiając spersonalizowany projekt i produkcję. Użytkownicy mogą opracować własne spersonalizowane produkty za pomocą drukarek 3D, korzystając z szorstkiej metody i niższych kosztów.
3.3 Krótszy cykl rozwoju produktu
Czas wprowadzenia nowych produktów na rynek jest często bardzo niepokojący dla konsumentów, a także jest ważnym czynnikiem dla firm, aby uzyskać większe zyski. Jeśli faza projektowania nowego produktu będzie dłuższa, potencjalny zysk firmy zmniejszy się po wprowadzeniu nowego produktu na rynek. Dlatego powszechnie uważa się, że firmy powinny przyspieszyć tempo wprowadzania produktów na rynek. Ale jedynym sposobem na skrócenie czasu opracowywania cyklu produktu jest skrócenie czasu konwersji z rysunków projektowych na modele produktów. Obecnie, przy wykorzystaniu tej samej ilości materiałów do produkcji, wydajność produkcji drukarek 3D jest trzykrotnie większa niż tradycyjnych metod, a proces projektowania produktu można optymalizować niezależnie. 3.4 Niższe ryzyko rozwoju produktu
W dzisiejszych czasach przemysł wytwórczy zazwyczaj przygotowuje duże ilości zapasów, aby sprostać zamówieniom użytkowników, ale w rzeczywistości plan często nie nadąża za zmianami. Zwykle na stanie będzie zbyt wiele produktów i nadpodaż, co ostatecznie doprowadzi do strat biznesowych. Ale wraz z pojawieniem się drukarek 3D, o ile projektowany model jest zawsze przechowywany na komputerze, produkt można w dowolnym momencie wyprodukować za pomocą druku 3D, https://tsmachining.com/a wielkość produkcji można kontrolować zgodnie z zamówieniem i produkować jak najwięcej. jak chcesz. Dzięki temu można osiągnąć zerowe zapasy, a firma może produkować na czas zgodnie ze zleceniami produkcyjnymi. To bardzo dobry wybór dla nowopowstałych firm i inwestorów korporacyjnych, ponieważ zmniejsza się koszty rozwoju i ryzyko związane z nowymi produktami.
4 Wyzwania związane z drukowaniem 3D we wzornictwie przemysłowym
Umiejętności związane z drukiem 3D niosą ze sobą wiele możliwości dla wzornictwa przemysłowego, ale także szereg wyzwań, a gdy napotykamy możliwości, musimy także aktywnie stawić im czoła. Tylko poprzez aktywne reagowanie na wyzwania możemy stale iść naprzód, od czasu do czasu podsumowywać doświadczenia i lekcje oraz lepiej wychodzić naprzeciw nadejściu ery Przemysłu 4.0.
4.1 Dostosowanie trybu obsługi wzornictwa przemysłowego
Jak wspomniano wcześniej, pojawienie się technologii druku 3D nieuchronnie zmieni tradycyjne metody produkcji. Koszt produkcji masowej i produkcji jednostkowej są prawie takie same, a zalety produkcji na dużą skalę będą stopniowo zanikać. Przyszły tryb produkcji również zmieni się z intensywnego na zdecentralizowany. Dlatego tryb obsługi wzornictwa przemysłowego musi zostać jak najszybciej zmieniony, aby sprostać wymaganiom nowej sytuacji. Dlatego duże firmy produkcyjne powinny jak najszybciej skorzystać z możliwości zmiany modelu produkcyjno-usługowego wzornictwa przemysłowego, aby dostosować się do aktualnych zmian metod produkcji.
4.2 Przedefiniowanie i ochrona praw własności intelektualnej
Gdy produkt będzie można opisać za pomocą cyfrowych plików danych, łatwiej będzie go kopiować i naśladować, a produktów naśladujących będzie coraz więcej. Pojawienie się technologii druku 3D ułatwia naśladowcom wprowadzanie na rynek dokładnie tych samych produktów, dlatego ważne jest dalsze badanie sposobów ochrony praw własności intelektualnej.
Warto pomyśleć o tym, jak zachować porządek w przyszłym społeczeństwie, skoro możemy kopiować i drukować wszystko na drukarce 3D, np. Karty bankomatowe, klucze, broń itp. Dlatego prawa własności intelektualnej związane z nowym projektem produktu powinny zostać przedefiniowane i chronione, a odpowiednie działy powinny na czas formułować lub aktualizować przepisy dotyczące ochrony własności intelektualnej.
4.3 Ostry niedobór profesjonalistów
Tak dobry rozwój umiejętności w zakresie druku 3D jest oczywiście nierozerwalnie związany ze wsparciem talentów, a wraz z nadejściem ery druku 3D we wszystkich aspektach wzornictwa przemysłowego potrzebne są coraz więcej umiejętności zawodowych. Jako zaawansowana umiejętność, druk 3D doprowadzi do transformacji obecnego modelu projektowania i produkcji produktu, który nieuchronnie będzie nierozłączny z wysokiej jakości talentami użytkowymi o silnychhttps://www.wondercopper.com/ umiejętnościach i umiejętnościach administracyjnych.
Jednocześnie w procesie drukowania 3D nadal zaangażowanych jest wiele umiejętności zawodowych, takich jak projektowanie trójwymiarowe, trójwymiarowe modelowanie i obróbka końcowa po wydrukowaniu produktu. Wymaga to od urzędników opanowania różnych podstawowych technik, takich jak polerowanie, wypalanie, cięcie i techniki montażu są szczególnie ważne. Dlatego też szkoły wyższe i uniwersytety muszą zwiększyć intensywność szkolenia talentów i pielęgnować więcej wysokiej jakości, profesjonalnych i technicznych talentów zorientowanych na zastosowania w społeczeństwie. Mocno trzymaj się modelu nauczania połączonego szkolenia szkoła-przedsiębiorstwo, szkoły zapewniają talenty, przedsiębiorstwa zapewniają sprzęt i fundusze, aby uczniowie mogli opanować wyższe, silniejsze i bardziej profesjonalne umiejętności.
