3D打印一體成型、無需開模、生產(chǎn)周期短，特別適用于生產(chǎn)及快速交付結(jié)構(gòu)復(fù)雜產(chǎn)品、小批量產(chǎn)品，因此被世界各國廣泛用于原型制作、定制生產(chǎn)以及復(fù)雜零部件制造等領(lǐng)域。在整個設(shè)計階段，從概念建模，到設(shè)計展示、確認，以及功能原型、模具制造，一直到可暫時使用的部分組件，定制化的終端產(chǎn)品，3D打印都可以覆蓋到。近幾年，3D打印產(chǎn)業(yè)鏈日益完整，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，新品迭代速度加快。

在我國3D打印市場中，3D打印設(shè)備仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。2019年，中國3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模達70.86億元，與2018年相比增長28.3%，在3D打印產(chǎn)業(yè)中占比45%。2019年，中國3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，專業(yè)級3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模57.11億元，占比達到80.6%；桌面級3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模13.75億元，占比為19.4%。

3D打印機上不能缺少的一個部件，就是噴嘴。眼下，國內(nèi)市場上出現(xiàn)了多種品牌的3D打印機，有單噴頭和雙噴頭的。如果需要打印一些復(fù)雜的創(chuàng)意作品，有很多的圓弧斜面或鏤空裝飾，可以選擇雙噴頭的3D打印機，一個頭打印模型，一個頭打印可溶性支撐，打好后在水中溶化支撐物獲得光滑的支撐面，那雙噴頭是一個不錯的選擇。

3D打印機噴嘴對于成品制造的影響，主要體現(xiàn)在兩個方面，一是噴嘴直徑，二是噴嘴溫度。眾所周知，與磨銑、車削、鉆孔傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印將耗材層層堆積，是用“加法”實現(xiàn)的技術(shù)。工程師們只需在電腦中設(shè)計出零部件，通過軟件平臺連接打印機，3D打印技術(shù)就會將耗材逐層疊加，逐步“搭”成最初設(shè)計的形狀，實現(xiàn)“無中生有”。

基于此，層厚度設(shè)定也影響成品的粗糙度和呈現(xiàn)效果。使用大直徑噴嘴，那層厚度就更厚，雖然打印速度更快，但成品會比較粗糙；反過來講，使用小直徑噴嘴，整個3D打印過程時間雖然增加了，但成品更精致。噴嘴直徑一般只有0.2mm、0.3mm、0.4mm這三種。之所以不能再小，是由于耗材的非牛頓流體的流動性質(zhì)決定的，直徑過小會導(dǎo)致流動阻力增大。

噴嘴溫度決定材料的堆疊性能、粘接性能、線材流動和擠出線寬。如果噴嘴溫度太高，材料偏向液態(tài)，粘度系數(shù)降低，流動性增強，擠出太快而不能形成精確可控的長絲。因此，當(dāng)設(shè)定噴嘴的溫度時，工作人員應(yīng)根據(jù)所選擇的金屬絲的特性在一定范圍內(nèi)選擇，以確保擠出的金屬絲處于熔融流動狀態(tài)。

積極進行日常預(yù)防、維護，能減少3D打印噴頭發(fā)生故障的概率。定期給噴嘴進行清潔是預(yù)防噴頭堵塞有效的方法，尤其是對于那些經(jīng)常更換不同耗材的人群。不同的耗材具有不同的特性，對溫度變化的反應(yīng)也不盡相同。所以在更換耗材時，需要在打印頭過熱時進行更換，以防止材料冷卻，裝入新耗材時，也不要用力將耗材推入打印頭中，這樣可以防止打印頭內(nèi)部材料堆積。

總結(jié)起來，3D打印技術(shù)是一種新興的高科技技術(shù)，綜合應(yīng)用了激光技術(shù)、CAM/CAD技術(shù)、光化學(xué)、材料科學(xué)等諸多方面的技術(shù)和知識。雖然3D打印技術(shù)目前還不能完全取代傳統(tǒng)制造技術(shù)，但是3D打印在制鞋、輪胎、鑄造等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)嶄露頭角。

今后，3D 打印技術(shù)的不斷成熟，將推動包括新材料技術(shù)、智能制造技術(shù)、堆積制造技術(shù)實現(xiàn)新的飛躍。與此同時，3D打印設(shè)備的類型也將更加豐富。有了技術(shù)加持和3D打印設(shè)備的支撐，各類產(chǎn)品制造的精度和整體呈現(xiàn)效果也有望實現(xiàn)新的提升。
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