雖然現(xiàn)在3d打印很熱，有很多企業(yè)和政府也紛紛上馬或推廣3d打印項(xiàng)目，但真正用3d打印做出產(chǎn)品的較少。這里面關(guān)鍵問(wèn)題還是技術(shù)問(wèn)題，打印速度和精度、打印精度和強(qiáng)度等相互矛盾的技術(shù)指標(biāo)困擾著制造商和最終用戶(hù)，當(dāng)然還有操作專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、原材料昂貴等問(wèn)題，最終讓他們保持觀望態(tài)度。
在現(xiàn)階段技術(shù)條件下，3d打印的智能化及復(fù)合兼容技術(shù)非常有效地解決目前存在的弊端，大幅提升3d的性能。
1、3d打印控制方式智能化
目前國(guó)內(nèi)外大部分3d都采用“盲”打工藝，需總結(jié)大量的工藝數(shù)據(jù)，成型工藝非常復(fù)雜，往往每一種形狀零件、每一種材料都需要不斷的試驗(yàn)，幾乎每一層都需要總結(jié)出工藝參數(shù)。而且當(dāng)成型過(guò)程中出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別，也不能自動(dòng)調(diào)整，如果不去人工干預(yù)，將造成無(wú)法繼續(xù)成型或?qū)⑷毕萘粼诠ぜ?，必須由?jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作機(jī)器隨時(shí)觀察成型狀態(tài)才能做出較合格的零件，嚴(yán)重影響了金屬3d打印的普及性。
因此，筆者認(rèn)為3d打印機(jī)智能化非常重要，像人一樣，給3d打印機(jī)裝上“眼睛”是非常必要的，通過(guò)看外在物體狀態(tài)隨時(shí)調(diào)整人的姿態(tài)和行為，對(duì)于3d打印機(jī)來(lái)說(shuō)，就是調(diào)整工藝參數(shù)。
因此，“智能識(shí)別和反饋功能”將是目前快速成型系統(tǒng)的迫切需要解決的問(wèn)題，通過(guò)較簡(jiǎn)便的工藝參數(shù)積累，讓3d打印設(shè)備自己去判斷，智能調(diào)整即可，讓復(fù)雜的快速成型工藝變簡(jiǎn)單，更具有實(shí)用性和推廣性。智能識(shí)別系統(tǒng)將提供大量成型過(guò)程的數(shù)據(jù)，希望通過(guò)實(shí)踐積累大量數(shù)據(jù)，讓3d打印機(jī)變更“聰明”，最終通過(guò)軟件的開(kāi)發(fā)讓3d打印機(jī)具備自學(xué)習(xí)功能，這樣的思路也就確確實(shí)實(shí)是3d打印系統(tǒng)需要具備的特征，同時(shí)也符合了機(jī)器人的特征。
從3d打印的基本工藝來(lái)看，他每一層每一點(diǎn)的堆積都是一個(gè)特殊過(guò)程，可控性差，和切削的機(jī)床大有不同，機(jī)床每一刀下去都可控，這就是他們將采用不同控制方式的根本原因。相比數(shù)控技術(shù)，3d打印控制過(guò)程與焊接機(jī)器人系統(tǒng)更接近。
那么，模糊控制、實(shí)時(shí)調(diào)控將是3d打印控制技術(shù)的重要特征，因此，確切來(lái)說(shuō)我們的選擇主控方式應(yīng)該選機(jī)器人，而不是機(jī)床，不管是6軸關(guān)節(jié)還是3坐標(biāo)，控制方式?jīng)Q定系統(tǒng)類(lèi)型。因此，從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)看，“3d打印機(jī)器人”的稱(chēng)呼更適合這個(gè)它，也符合它的發(fā)展方向。
2、增減材復(fù)合技術(shù)獲得高速高分辨率3d打印產(chǎn)品
對(duì)于高性能的金屬構(gòu)件，3d打印直接成型的光潔度和精度不能滿足要求，尤其配合位置無(wú)法保證精度，不能裝機(jī)使用，成型精度問(wèn)題限制了3d打印的推廣和應(yīng)用。
為了提高3d打印零件的成型精度，常規(guī)的方法是減小3d打印點(diǎn)的尺寸，提高分辨率，比如提高激光束的匯聚性，讓熔化區(qū)域變更小，單個(gè)熔化區(qū)域尺寸達(dá)到微米級(jí)，但同時(shí)給超細(xì)材料的供給帶來(lái)很大難度，同時(shí)熔化區(qū)的變小會(huì)帶來(lái)成型速度大幅降低，效率的降低不適于工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用?？傊Ｒ?guī)思路的3d打印是：
高速3d打印獲得低分辨率產(chǎn)品，低速3d打印獲得高分辨率產(chǎn)品。
那么，我們單從一個(gè)新技術(shù)發(fā)展特性來(lái)看，新技術(shù)對(duì)老技術(shù)的兼容和繼承性非常重要，也是必須的，否則就是空中樓閣。顯然，3d也須符合這個(gè)發(fā)展規(guī)律，增材制造結(jié)合切削減材制造技術(shù)，二者高度兼容才能讓3d打印快速發(fā)展。
具體來(lái)說(shuō)，就是將傳統(tǒng)銑削機(jī)床技術(shù)加入到3d打印成型過(guò)程中，仍然采用低分辨率的打印工藝，可保證高速成型工藝，然后用銑削的措施來(lái)保證成型精度，最終成型精度零件使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
目前，日本松浦機(jī)械和美國(guó)fabrisonic公司已經(jīng)開(kāi)始嘗試將銑削技術(shù)和3d打印技術(shù)融合，國(guó)內(nèi)的沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行3d打印復(fù)合技術(shù)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了隨型流道注塑模具、葉片、螺旋槳及其它復(fù)雜零部件的快速制造。