为什么90%的厂家忽略了3D打印后处理技术的重要性？
一、90%企业的认知盲区数据
在3D打印设备厂家直销、增材制造以及航空航天零部件制造这个领域，有太多企业存在认知盲区。就拿3D建模软件、材料科学和后处理技术这几个关键方面来说吧。
先看3D建模软件，很多企业认为只要能做出模型就行，却忽略了不同软件在航空航天零部件制造中的精度差异。行业内平均有85%的企业使用的建模软件精度在±0.1mm左右，但实际上，对于航空航天这种高精度要求的领域，精度应该达到±0.01mm甚至更高。而目前只有不到10%的企业意识到并使用了高精度的3D建模软件。
在材料科学方面，90%的企业在选择3D打印材料时，仅仅考虑价格和常见的性能指标，比如强度和韧性。然而，在航空航天零部件制造中，材料的耐高温、耐腐蚀以及疲劳性能等才是关键。以高温合金材料为例，行业平均使用的高温合金材料能承受的最高温度在1000℃左右，但一些先进的航空发动机零部件需要能承受1500℃以上高温的材料。目前，只有不到5%的企业在研发和使用这种高性能材料。
再说说后处理技术，大部分企业认为后处理只是简单的打磨和抛光，却不知道不同的后处理工艺对零部件性能的影响。比如，行业内平均有70%的企业采用的后处理工艺会导致零部件表面粗糙度在Ra3.2左右，而实际上，通过先进的后处理技术，表面粗糙度可以降低到Ra0.8以下。
| 认知方面 | 行业平均情况 | 实际需求 | 意识到并做到的企业比例 |
|---|---|---|---|
| 3D建模软件精度 | ±0.1mm | ±0.01mm及以下 | <10% |
| 材料关键性能 | 常见性能指标 | 耐高温、耐腐蚀、疲劳性能等 | <5% |
| 后处理工艺对表面粗糙度影响 | Ra3.2 | Ra0.8及以下 | <30% |
误区警示：很多企业在选择3D打印材料时，盲目追求低成本，而忽略了材料在实际应用中的性能要求，这可能会导致零部件在使用过程中出现故障，甚至引发安全事故。
二、表面粗糙度降低75%的工艺秘密
在3D打印设备厂家直销、增材制造以及航空航天零部件制造领域，表面粗糙度是一个非常重要的指标。要想将表面粗糙度降低75%，这里面可有不少工艺秘密。
首先，3D建模软件的选择至关重要。一款优秀的3D建模软件能够生成更加精细的模型，为后续的打印和后处理打下良好的基础。比如，一些先进的3D建模软件可以通过调整模型的网格密度和曲面精度，使打印出来的零部件表面更加光滑。
其次，材料科学的发展也为降低表面粗糙度提供了可能。不同的3D打印材料具有不同的特性，一些新型材料在打印过程中能够更好地填充模型的细节，从而减少表面的凹凸不平。例如，某些高性能金属材料在打印时，通过控制材料的成分和打印参数，可以使表面粗糙度降低30%左右。
而后处理技术则是实现表面粗糙度大幅降低的关键。传统的后处理工艺，如打磨和抛光，虽然能够一定程度上改善表面质量，但效果有限。而先进的后处理技术，如化学抛光、电化学抛光以及激光抛光等，则能够更加精确地去除表面的微小凸起和缺陷。以激光抛光为例，它利用高能量密度的激光束对零部件表面进行扫描，使表面材料瞬间熔化并重新凝固，从而达到非常高的表面光洁度。通过合理组合这些后处理技术，可以将表面粗糙度降低75%甚至更多。
成本计算器：假设传统后处理工艺的成本为100元，采用先进后处理技术后，成本可能会增加到300元。但由于表面粗糙度降低，零部件的性能和寿命得到了显著提升，在航空航天零部件制造中，可能会使整体成本降低20%以上。
三、后处理能耗的性价比公式
在后处理技术中，能耗是一个不可忽视的因素。对于3D打印设备厂家直销、增材制造以及航空航天零部件制造企业来说，如何在保证后处理质量的同时，降低能耗，提高性价比，是一个重要的课题。
我们可以通过一个简单的公式来计算后处理能耗的性价比：性价比 = 后处理质量提升程度 / 能耗增加量。
以表面粗糙度的改善为例，假设采用一种新的后处理工艺，能够使表面粗糙度从Ra3.2降低到Ra0.8，质量提升程度可以量化为(3.2 - 0.8) / 3.2 = 75%。而这种工艺相比传统工艺，能耗增加了50%。那么，这种工艺的性价比就是75% / 50% = 1.5。
在3D建模软件方面，一些高精度的软件在生成模型时可能会消耗更多的计算资源，但如果能够减少后处理的工作量，从而降低后处理能耗，那么从整体来看，性价比可能会更高。
材料科学的发展也会影响后处理能耗的性价比。一些新型材料在打印过程中就能够形成较为光滑的表面，减少了后处理的需求，从而降低了能耗。例如，某种新型高分子材料在打印后，表面粗糙度仅为Ra1.6，相比传统材料减少了后处理的时间和能耗。
技术原理卡：后处理能耗的高低与工艺原理密切相关。比如，化学抛光是通过化学反应去除表面的微小凸起，能耗主要来自于化学反应所需的能量和溶液的加热。而激光抛光则是利用激光的高能量密度，能耗主要来自于激光设备的运行。了解这些技术原理，有助于企业选择更加节能高效的后处理工艺。
四、过度抛光引发的结构失效案例
在3D打印设备厂家直销、增材制造以及航空航天零部件制造领域，过度抛光是一个容易被忽视的问题。虽然抛光可以提高零部件的表面质量，但过度抛光却可能引发结构失效。
一家位于美国硅谷的初创企业，在为某航空航天公司制造零部件时，为了追求完美的表面光洁度，对零部件进行了过度抛光。他们使用了高功率的抛光设备，并且抛光时间过长。
起初，零部件的表面粗糙度确实降低到了非常低的水平，看起来非常光滑。然而，在后续的测试中，发现这些零部件的强度和疲劳性能大幅下降。经过分析，发现过度抛光导致零部件表面的晶粒结构发生了变化，形成了一层非常薄的脆性层。
在航空航天零部件的使用过程中，由于受到复杂的应力作用，这层脆性层很容易出现裂纹，并且裂纹会迅速扩展，最终导致零部件的结构失效。
这个案例给我们敲响了警钟。在进行后处理时，一定要根据零部件的实际需求和材料特性，合理控制抛光的程度。不能一味地追求表面光洁度，而忽略了对零部件结构性能的影响。
另一家位于中国上海的上市企业，在制造航空发动机叶片时，也曾经遇到过类似的问题。他们在抛光过程中，没有严格控制抛光参数，导致叶片表面的材料去除过多，叶片的厚度变薄，从而影响了叶片的强度和刚度。
这些案例都提醒我们，在3D打印零部件的后处理过程中，要充分考虑各种因素，避免过度抛光等不当操作，确保零部件的质量和可靠性。
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