Stampa 3D · 2021年5月10日 0

Discussione sulle capacità di stampa 3D nel design industriale

Riassunto: Le competenze di stampa 3D sono una nuova e tradizionale capacità di elaborazione e produzione nell’attuale campo del design industriale. Rispetto alle capacità di produzione tradizionali, possono produrre prodotti con forme più complesse, a basso costo, alta efficienza e uso approssimativo. La stampa tridimensionale avviene principalmente attraverso la progettazione e la modellazione di software tridimensionale per computer, combinate con stampanti di materie prime con tecnologia elettronica digitale per promuovere la fabbricazione di prodotti, spesso utilizzati nella produzione di stampi, design industriale e altri campi correlati per realizzare modelli di nuovi prodotti, e ora viene gradualmente utilizzato per i nuovi prodotti Sviluppati produzione diretta. https://www.shalashala.cn/Questo articolo ha inizialmente combinato i principi e le caratteristiche delle stampanti 3D per spiegare i tipi e lo stato dell’applicazione della stampa 3D nel campo del design industriale. In secondo luogo, in base al futuro trend di sviluppo della tecnologia di stampa 3D, sono state discusse e analizzate una serie di opportunità e sfide portate dalla tecnologia di stampa 3D al design industriale. Lo scopo è quello di consentire alle grandi imprese e ai progettisti industriali di cogliere quanto portato dalla stampa 3D Allo stesso tempo, affrontare attivamente le sfide e promuovere ulteriormente lo sviluppo del design industriale.

introduzione

Il 21 ° secolo è un’era di rapida crescita delle competenze scientifiche e la stampa tridimensionale è una delle abilità importanti. Poiché la stampa 3D ha grandi vantaggi in molti aspetti come il basso costo e l’alta efficienza, negli ultimi anni è diventata un’abilità molto popolare in vari settori. Secondo il “Seminario sull’Industria 4.0 della Cina 2017-2022 e il Rapporto sulle previsioni future” pubblicato dalle istituzioni competenti, il valore totale del mercato della stampa 3D del mio paese raggiungerà i 20,6 miliardi di yuan quest’anno, con un tasso di capitalizzazione medio annuo nei prossimi cinque anni (2018-2022). Il tasso di aumento è di circa il 47,65% e si stima che il mercato della stampa 3D del mio paese raggiungerà i 97,9 miliardi di yuan nel 2022. Poiché il costo della stampa 3D si riduce, il tempo di stampa si accorcia sempre di più e vengono stampati sempre più materiali. È diventata la prima scelta della maggior parte dei consumatori. È stata utilizzata nell’istruzione, nella medicina e nella salute, nella gioielleria, costruzione e produzione industriale., Aerospaziale e altri campi sono ampiamente utilizzati.

Di fronte a un così rapido sviluppo delle capacità di stampa 3D, alcuni esperti hanno affermato che le capacità di stampa 3D diventeranno un settore molto promettente in futuro e si integreranno gradualmente nella vita delle persone, proprio come il rapido sviluppo dei computer in quei giorni, prima o poi, si diffonderà in ogni casa. Con la graduale maturità e popolarità delle capacità di stampa 3D, la sua esistenza cambierà notevolmente il design del prodotto tradizionale e il processo di produzione del prodotto. Il design industriale è una delle aree importanti per l’applicazione delle competenze di stampa 3D. L’autore di questo articolo parte dalla situazione attuale, discutendo e analizzando principalmente le opportunità che le competenze di stampa 3D portano al design industriale e come affrontare attivamente le sfide, con lo scopo di promuovere il rapido sviluppo del design industriale ha consentito la produzione di più nuovi prodotti per soddisfare le esigenze di molti utenti.

1 Abilità di stampa 3D
1.1 Principi delle abilità di stampa 3D

La stampa 3D è anche chiamata abilità di prototipazione rapida, capacità di produzione di materiali e capacità di produzione incrementale. Utilizza un software di progettazione tridimensionale per computer per progettare nuovi modelli di prodotto,https://www.5axismachining.cn/ quindi utilizza un software di progettazione tridimensionale per scomporre il modello progettato in un buon multistrato fette piane. Infine, una serie di materiali stampabili vengono impilati e formati strato per strato dal sistema di stampaggio a controllo numerico per produrre le abilità dei prodotti fisici.

(1) Fase di modellazione del progetto 3D. Il reparto di progettazione aziendale può utilizzare alcuni software di disegno 3D (come ATUOCAD, SOLIDWORKS, UG, ecc.) Per progettare e produrre modelli di prodotto. È anche possibile utilizzare alcuni scanner 3D professionali o alcune apparecchiature di scansione fai-da-te per ottenere i dati 3D dell’oggetto da stampare e infine generare un modello 3D in modalità digitale. Naturalmente, i progettisti possono anche utilizzare direttamente i modelli 3D che altri hanno già realizzato.

(2) Fase di stampa 3D. All’inizio, la stampante 3D legge i dati delle informazioni rilevanti del modello di prodotto che è stato costruito con il software 3D e lo taglia strato per strato. Dopo il taglio, ogni strato viene costruito, quindi viene stampato strato per strato. Infine, ogni strato è diviso in strati Diversi metodi di incollaggio sono uniti insieme per creare un modello fisico del prodotto. I prodotti sono spesso ruvidi o presentano molte sbavature nella produzione iniziale e in questo momento è necessaria un’ulteriore elaborazione. Può essere utilizzato in produzione solo dopo il post-trattamento (come lucidatura, sbavatura, ecc.).

1.2 Caratteristiche delle abilità di stampa 3D

(1) L’emergere della stampa 3D ha portato a una grande rivoluzione nella produzione. La progettazione e la produzione di prodotti tradizionali si basano principalmente sulle capacità del processo di produzione da raggiungere e l’emergere di abilità di stampa 3D sovvertirà questo concetto di produzione, in modo che il design industriale non consideri se il processo può essere raggiunto, richiede solo la padronanza della modellazione tridimensionale del software del computer , qualsiasi complessità I prodotti Shaped possono essere realizzati con la stampa 3D. Allo stesso tempo, la precisione di stampa di un singolo strato della stampante 3D esistente può raggiungere 0,01 mm, la risoluzione può raggiungere 600 dpi e la velocità di stampa è abbastanza veloce.

(2) Una volta che le aziende utilizzano la stampa 3D per produrre nuovi prodotti, eviteranno alcuni dei problemi causati dalla lavorazione meccanica e dalla produzione di stampi. Può generare direttamente oggetti di qualsiasi forma dai dati del modello progettati dal software tridimensionale del computer per realizzare l’integrazione di progettazione e produzione, riducendo così notevolmente i tempi di sviluppo e produzione di nuovi prodotti, non solo aumentando la produttività e lo stampaggio la densità dei prodotti sarà più uniforme, più precisa.

(3) Le stampanti 3D comunemente utilizzate consentono alle persone di acquistare tali stampanti nei negozi di prodotti elettronici, il che è generalmente conveniente da utilizzare. Alcuni esperti hanno anche affermato che l’ambito di utilizzo delle stampanti 3D è ancora molto limitato, ma un giorno in futuro le persone saranno in grado di stampare ciò che vogliono attraverso le stampanti 3D.

(4) Diversità dei materiali stampati. Allo stato attuale, il sistema di stampa 3D può realizzare la stampa di centinaia di materiali, coinvolgendo molti campi come aerospaziale, edilizia, cure mediche, istruzione, gioielli, giocattoli, ecc.

2 Lo stato di applicazione delle competenze di stampa 3D nel campo del design industriale
La tecnologia di stampa tridimensionale ha cambiato in una certa misura lo stile di vita delle persone e le modalità di fornitura e produzione delle merci. Le abilità di stampa 3D sono state ampiamente utilizzate in molti campi del design industriale come prototipi di prodotti, produzione di stampi, gioielli, elettronica di consumo, mobili, giocattoli, ecc.

Inoltre, l’applicazione della stampa 3D nel design industriale mostra anche i seguenti aspetti:

(1) La produzione di strumenti necessari per il design industriale. Il design industriale è un prodotto trasversale di varie discipline, abilità e concetti estetici ed è un’attività creativa. [7] Progettisti diversi avranno bisogno di attrezzature e strumenti diversi per assisterli in base ai diversi prodotti, e questi strumenti di progettazione speciali sono spesso progettati e prodotti dagli stessi progettisti. Questi strumenti possono essere completati con stampanti 3D,https://www.zhaotube.com/ invece di dedicare molto tempo alla progettazione e alla produzione, e le aziende non hanno più bisogno di spendere più tempo e denaro per acquistare e installare, quindi questo può migliorare efficacemente la produzione del prodotto e il processo di assemblaggio, e altro Soddisfare i requisiti di progettazione e le esigenze dei consumatori.

(2) Produzione di modelli personalizzati e prototipi funzionali. Come tutti sappiamo, nel processo di produzione del design industriale è necessaria una varietà di parti e modelli, ma il metodo di produzione del modello tradizionale presenta molti difetti come costi elevati, ciclo lungo, scarsa precisione, ecc. E l’uso della stampa 3D le abilità possono essere completate in modo rapido ed efficiente.

(3) Produzione in serie di prodotti di design industriale. A causa del rapido sviluppo delle capacità di stampa 3D, il costo della stampa sta diventando sempre più basso, il tempo necessario per la stampa si accorcia sempre di più, i materiali che possono essere stampati sono sempre più abbondanti e ci sono sempre più stampe Rispetto ai metodi di produzione precedenti nella produzione di massa di prodotti, presenta importanti vantaggi quali alta efficienza di produzione, tempi brevi e basso costo. E senza essere limitato da qualsiasi momento o regione, se c’è un problema nella produzione del prodotto, il piano di produzione può essere sospeso in qualsiasi momento. Il progettista deve solo apportare una correzione approssimativa sul modello tridimensionale progettato, quindi che il prodotto progettato può essere rapidamente e in modo flessibile Unisciti alla produzione.

3 Opportunità offerte dalla stampa 3D al design industriale
Il futuro è un’era di integrazione high-tech di intelligenza, big data, cloud e intelligenza artificiale.Questa non è solo una sfida affrontata dal design industriale, ma anche un’enorme opportunità. Lo sviluppo delle competenze scientifiche è sempre la prima forza produttiva della società. Il progresso della scienza e della tecnologia guiderà grandi cambiamenti nella produzione sociale. Come abilità importante, lo sviluppo della stampa 3D ha portato una serie di nuove opportunità al design industriale.

3.1 L’ispirazione per il design è più attiva

Nel processo di produzione tradizionale, a causa della limitazione della struttura e delle capacità di processo, l’ispirazione e la creatività di molti designer industriali possono solo rimanere nei loro pensieri e non possono essere realizzate nella produzione reale. Tuttavia, l’emergere di capacità di stampa 3D ha notevolmente facilitato l’ispirazione progettuale dei designer industriali. La tecnologia di stampa 3D utilizza la deposizione elettrolitica di materiali per formare entità e non ha più bisogno di utilizzare una serie di processi come fusione, taglio e piegatura. I progettisti devono solo padroneggiare il linguaggio di soppressione del computer e utilizzare in modo competente il software di modellazione 3D, in modo che possano esprimere appieno le loro idee e, infine, passare alla stampante 3D per visualizzare perfettamente i modelli nelle loro menti nella realtà, senza dover capire centinaia di requisiti e processi del processo di produzione tradizionale. A differenza dei metodi tradizionali, le competenze di stampa 3D sono un metodo di produzione aggiuntivo, quindi i progettisti industriali possono fare tentativi e innovazioni più audaci nelle forme e nelle strutture dei prodotti.

Ad esempio, il designer industriale francese Patrick ha utilizzato le capacità di stampa 3D per progettare e produrre il famoso tavolo fisso Solid T1 e la sedia Solid C2. Tuttavia, questa forma complessa è quasi impossibile da utilizzare i metodi di lavorazione e i processi di formatura tradizionali. Inoltre, ha anche progettato e stampato la famosa sedia pieghevole usa e getta.Tutte le articolazioni della sedia sono realizzate da una stampante 3D senza alcun collegamento di componenti.

3.2 La personalizzazione personalizzata è più semplice

La produzione su larga scala del design del prodotto tradizionale soddisfa principalmente le diverse esigenze degli utenti per adattarsi a stili e modelli limitati, ignorando notevolmente le differenze degli utenti. Con l’arricchimento dei prodotti, la domanda dei consumatori è diventata sempre maggiore. Sebbene alcune aziende abbiano proposto vari metodi di personalizzazione di massa per soddisfare le esigenze individuali degli utenti, poiché la loro modalità di produzione è basata sulla produzione di massa, non possono fondamentalmente soddisfare le esigenze individuali di utenti. L’emergere della stampa 3D incarna le caratteristiche di individualizzazione e intelligenza, https://www.zhaovideo.cn/rendendo possibile la progettazione e la produzione personalizzate. Gli utenti possono utilizzare un metodo approssimativo e un costo inferiore per sviluppare i propri prodotti personalizzati utilizzando stampanti 3D.

3.3 Ciclo di sviluppo del prodotto più breve

Il time to market per nuovi prodotti è spesso di grande preoccupazione per i consumatori ed è anche un fattore importante per le aziende per ottenere maggiori profitti. Se la fase di progettazione del nuovo prodotto è più lunga, il potenziale profitto dell’azienda diminuirà una volta che il nuovo prodotto sarà introdotto sul mercato. Pertanto, si ritiene generalmente che le aziende debbano accelerare la velocità del lancio dei prodotti. Ma l’unico modo per abbreviare il tempo di sviluppo del ciclo del prodotto è abbreviare il tempo di conversione dai disegni di progetto ai modelli di prodotto. Al momento, utilizzando la stessa quantità di materiali per produrre beni, l’efficienza di produzione delle stampanti 3D è tre volte quella dei metodi tradizionali e il processo di progettazione del prodotto può essere ottimizzato in modo indipendente. 3.4 Minor rischio di sviluppo del prodotto

Al giorno d’oggi, l’industria manifatturiera di solito prepara una grande quantità di inventario per soddisfare le esigenze di ordine degli utenti, ma in realtà il piano spesso non riesce a tenere il passo con i cambiamenti. Di solito ci saranno troppi prodotti in magazzino e un’offerta eccessiva, che alla fine porterà a perdite di affari. Ma con l’emergere delle stampanti 3D, fintanto che il modello che progetti è sempre memorizzato sul tuo computer, il prodotto può essere prodotto dalla stampa 3D in qualsiasi momento e puoi controllare il volume di produzione in base all’ordine e produrre tanto come vuoi. Pertanto, è possibile ottenere scorte zero e l’azienda può produrre in tempo in conformità con gli ordini di produzione. Questa è un’ottima scelta per le società di nuova costituzione e per gli investitori aziendali, poiché i costi di sviluppo ei rischi dei nuovi prodotti sono ridotti.

4 Sfide portate dalla stampa 3D al design industriale
Le competenze di stampa 3D offrono opportunità al design industriale, ma anche una serie di sfide.Quando cogliamo le opportunità, dobbiamo anche affrontare attivamente le sfide. Solo rispondendo attivamente alle sfide possiamo andare avanti con costanza, riassumere esperienze e lezioni di volta in volta e affrontare meglio l’avvento dell’era dell’Industria 4.0.

4.1 Adeguamento della modalità di servizio di disegno industriale

Come accennato in precedenza, l’emergere della tecnologia di stampa 3D cambierà inevitabilmente i metodi di produzione tradizionali. Il costo della produzione di massa e della produzione di un singolo volume sono quasi gli stessi ei vantaggi della produzione su larga scala sono destinati a scomparire gradualmente. Anche la futura modalità di produzione cambierà da intensiva a decentralizzata. Pertanto, la modalità di servizio del design industriale deve essere modificata il prima possibile per soddisfare i requisiti della nuova situazione. Pertanto, le principali aziende manifatturiere dovrebbero cogliere l’opportunità di cambiare il modello di produzione e servizio del design industriale per adattarsi agli attuali cambiamenti nei metodi di produzione il prima possibile.

4.2 Ridefinizione e protezione dei diritti di proprietà intellettuale

Una volta che un prodotto può essere descritto da file di dati digitali, diventerà più facile essere copiato e imitato e ci saranno sempre più prodotti imitativi. L’emergere della tecnologia di stampa 3D rende più facile per gli imitatori lanciare esattamente gli stessi prodotti sul mercato, quindi è importante studiare ulteriormente come proteggere i diritti di proprietà intellettuale.

Ciò a cui vale più la pena pensare è come dovremmo mantenere l’ordine della società futura se possiamo copiare e stampare qualsiasi cosa con una stampante 3D, come carte bancomat, chiavi, pistole, ecc. Pertanto, i diritti di proprietà intellettuale relativi alla progettazione di nuovi prodotti dovrebbero essere ridefiniti e protetti e i dipartimenti competenti dovrebbero formulare o aggiornare tempestivamente le leggi sulla protezione della proprietà intellettuale.

4.3 Una forte carenza di professionisti

Un tale buon sviluppo delle capacità di stampa 3D è ovviamente inseparabile dal supporto dei talenti.Con l’avvento dell’era della stampa 3D, sono necessari sempre più talenti di abilità professionali in tutti gli aspetti del design industriale. https://www.chinacncmachining.cn/Come abilità avanzata, la stampa 3D porterà alla trasformazione dell’attuale modello di progettazione e produzione del prodotto, che sarà inevitabilmente inseparabile da talenti applicati di alta qualità con forti capacità e capacità amministrative.

Allo stesso tempo, nel processo di stampa 3D, sono ancora coinvolte molte competenze professionali, come la progettazione tridimensionale, la modellazione tridimensionale e la post-elaborazione dopo la stampa del prodotto. Ciò richiede agli impiegati di padroneggiare varie tecniche di base, come abilità di lucidatura, cottura, taglio e tecniche di assemblaggio sono particolarmente importanti. Pertanto, i college e le università devono aumentare l’intensità della formazione dei talenti e coltivare talenti più di alta qualità, professionali e orientati all’applicazione tecnica per la società. Afferrare saldamente il modello di insegnamento della formazione combinata scuola-impresa, le scuole forniscono talenti, le imprese forniscono attrezzature e fondi, in modo che gli studenti possano padroneggiare competenze più elevate, più forti e più professionali.