Технология 3D-печати становится все более востребованной среди энтузиастов и производителей. Возросший спрос произрастает из революционных преимуществ данной технологии. Но, как и любая другая, эта технология имеет как преимущества, так и свои недостатки, которые необходимо учитывать. Ниже представлены двенадцать недостатков технологии 3D-печати.
1. Небольшой размер камеры
В большинстве своем 3D-принтеры имеют небольшие размеры камеры печати, что является негативным фактором для изготовления больших деталей. Сейчас применяется метод разделения большой модели на более мелкие части с дальнейшей сборкой после печати. Такой подход в производстве приводит к большим временным затратам, так как каждая часть детали печатается по отдельности, и после печати еще необходимо обработать посадочные места каждой детали для лучшей подгонки зазоров и дальнейшего скрепления.
2. Неточности детали
Другая проблема 3D-печати связана с типом используемого принтера или процесса изготовления, так как некоторые принтеры имеют более низкие допуски, поэтому размеры напечатанной детали могут отличаться от оригинального дизайна модели. Данная проблема может быть решена в последующей постобработке или за счет предварительного проектирования с внесением погрешности данного принтера (усадки пластика) в дизайн модели. Потенциально это может увеличит время и стоимость изготовления.
3. Постобработка
Большинству деталей, напечатанных на 3D-принтере, требуется очистка и постобработка для достижения лучшего вида. Детали обрабатываются методом шлифования, химическим способом, сушкой и т.д. Объем необходимой последующей обработки зависит от таких факторов, как размер детали, материал и тип технологии 3D-печати, используемой для изготовления модели. Таким образом, учитывая что 3D-печать обеспечивает быстрое производство деталей, скорость изготовления может быть снижена за счет последующей постобработки.
4. Прочностные качества детали
В основном, изготовление детали с помощью технологии 3D-печати происходит путем послойного наложения пластика. Хотя эти слои хорошо приклеены друг к другу, это не гарантирует полной монолитности детали, и она может расслоиться при определенных нагрузках. Эта проблема существенно проявляется при печати деталей на FDM принтерах. В некоторых случаях целесообразно применить литье под давлением, так как структура детали будет однородной и соответственно менее ломкой.
5. Невозможность массового производства
3D-печать значительно уступает такой традиционной технологий, как литье под давлением, где массовое производство может быть значительно выгоднее экономически. Хотя первоначальные вложения в 3D-печать могут быть ниже, чем в технологию литья, но при массовом производстве стоимость единицы не уменьшается по сравнению с предшествующей технологией.
6. 3D-принтеры не удобны для пользователя
Реклама гласит, что 3D-принтеры являются простыми в использовании устройствами, и при этом достаточно полезными в хозяйстве. Но правда в том, что 3D-принтеры в своей массе являются достаточно сложными устройствами, которые требуют больших знаний и усилий от обывателя для наладки печати.
7. Вредные выбросы
3D-принтеры, используемые в закрытых помещениях, могут производить не только полезные вещи, но и потенциально токсичные вещества и канцерогенные частицы. Ученые из Технологического института Иллинойса провели исследование в 2013 году и обнаружили, что в процессе 3D-печати выбрасывается большое количество ультрадисперсных частиц и некоторых вредных летучих органических соединений. Принтеры, использующие PLA пластик, выбрасывают в воздух около 20 миллиардов частиц в минуту, а с применением ABS пластика выбросы достигают 200 миллиардов частиц в минуту. Создаваемое 3D-принтером загрязнение эквивалентно сигаретному дыму, оно может осесть в легких и впоследствии попасть в кровь, создавая риск для здоровья, включая рак и другие заболевания.
8. 3D принтеры медленные
3D-принтеры медленные! В особенности, когда дело доходит до изготовления большого количества объектов. В зависимости от размера и качества печатаемой модели, печать может занять от нескольких часов до нескольких дней, и чем больше объект, тем медленнее он печатается. Иногда печать может занять несколько недель в зависимости от сложности используемого материала.
9. Загрязнение окружающей среды
Побочные продукты 3D-печати в виде отработанного пластика попадают на свалки, создавая при этом дополнительную негативную нагрузку на окружающую среду. К примеру, ABS пластик достаточно токсичен и имеет длительный период разложения в почве, но на данный момент он является наиболее распространенным видом пластмассы, используемым в промышленности и 3D-печати. Более экологичной заменой ABS является PLA пластик, поскольку он хорошо биоразлагаем и менее токсичен. Также проблема может решиться с помощью распространения бытовых перерабатывателей пластика в нить для 3D-печати.
10. Сокращение рабочих мест
Другим недостатком аддитивной технологии может стать потенциальное сокращение человеческого труда, поскольку большая часть производственного цикла проходит автоматически и выполняется принтерами. Таким образом, использование 3D-печати может сократить количество рабочих мест. Особенно уязвимыми станут страны, экономика которых основана на производствах с низкой квалификацией, куда перенаправлены производства более развитых стран. Сокращение рабочих мест в промышленности может существенно повлиять на напряженность экономической ситуации в мире.
11. Нарушение авторских прав
Нарушения патентных прав будут становиться все более распространенными, а выявление поддельных предметов станет практически невозможным. По мере развития технологии 3D-печати правообладателям будет все труднее защищать свои права. Компании, производящие уникальные продукты, будут терпеть убытки.
12. Высокое энергопотребление
Согласно исследованиям Университета Лафборо, 3D-принтеры потребляют примерно в 50-100 раз больше энергии, чем литье под давлением при плавлении пластика с помощью нагрева.
Вывод
Во многих отраслях 3D-печать дает бесчисленные преимущества. Однако, оно не заменит традиционное производство. Это все еще развивающаяся технология с некоторыми недостатками, которые необходимо учитывать при выборе метода разработки продукта. Поэтому производители и дизайнеры продукции должны рассматривать его как процесс, дополняющий традиционное производство. А также использовать его уникальные возможности, чтобы улучшить дизайн продукта и производить совершенно новые изделия, которые невозможно изготовить в других условиях.
