添加剂制造业已经改变产品的设计，并在各种行业的生产方式。这项技术现在开始由电器工程师用于装配咖啡机，烤箱，冰箱等家用产品。

添加剂制造“打印”固体从一个数字文件通过在另一个的顶部上沉积材料的一个层，而不是与固体材料件被切割并成形开始对象。它使企业能够更容易地制造复杂的形状和结构历来很难做出与消减制造方法。还有更少的浪费，这导致缩短设置时间并降低材料成本。

塑料部件通常是用紫外线、红外线或可见光结合激光或热能制造的。金属部件是用激光打印机或电子束打印机生产的，这些打印机以金属粉末为原料;激光或电子束将粉末熔合在一起。

使用增材制造技术，以前需要组装的多部件设备部件现在可以打印成一个单一的对象。工程师可以将多个组件或组件合并成一个部件，从而节省时间和组装成本。

“传统上，制造业的选择[家电行业]往往要么注塑或吹塑，”大卫Woodlock，在惠普公司打印3D市场开发部经理说：“注塑可以全功能的，但往往需要几个部位要组装在一起。吹塑成型可以创建封闭的如管和容器的空间，但必须保持基本上无特征的。

“添加剂制造删除这些制造限制，让您创建更少，体积更小，性能更好的组件”，声称Woodlock。

缓慢的验收

大型家电制造商，如伊莱克斯，通用电气和惠而浦，一直使用的添加剂制造原型零件，模具制作和产品更换零件。然而，3D打印技术已经几眼就比其他行业。

而全尺寸的汽车和飞机已经用添加剂的制造创建，还没有人印刷洗碗机或冰箱。但是，这开始慢慢改变。

在海尔集团，领先的家电公司在中国的工程师，最近打印功能齐全的窗式空调。他们还使用熔融沉积成型技术，以创建已在交易会上显示的微型洗衣机。部件，如感光鼓，盖和挡板被打印。

虽然这在技术上是可行打印多种类型的家电配件，大多数专家说，今天只是在经济上不可行。

“这是最终利润的问题，” Woodlock解释。“在医疗行业中，例如，用于医疗设备的利润率是非常高的，因为大部分的成本在R＆d和获得FDA批准的形式来预付。出于这个原因，很容易证明的直接材料成本的增加，以创建更好的表现装置。

“在商用飞机领域，从飞机去除材料的英镑将每年节省数千美元的燃料成本，” Woodlock说。“如此反复，增加了部分成本是合理的容易，如果它可以帮助你创造更多的轻质部件。这种事情是在家电行业中很不常见的。

伍德洛克指出:“与大多数家用电器相比，这些行业的产量要低得多，定制化程度更高。”“如今，塑料注射成型在大批量生产时仍然更具有成本效益，所以家电制造商用3D打印替代现有零部件的机会越来越少，即使它们的性能更好。”

“但是，我们继续积极压低每个零件的成本加成地制造，大批量应用变得越来越接近，”索赔Woodlock。“随着自带像家电大批量消费市场的机会。”

在此之前，添加剂制造将不会被用于建立生产就绪家电配件。

管理通用电气快速成型中心的工程师Nick Okruch说:“打印并不总是有优势的。”“大多数时候，传统制造业仍然是最好的选择。

“哪里有优势[在打印]，它通常归结为一两件事情：速度或独特的能力，”笔记Okruch。“如果你可以通过打印件在模具正在建设得到更快的生产，你有你自己的时间加快了对市场，给自己的优势。

“真正的赢家，然而，当你可以做到与印刷部分的东西，你不能用一个成型零件做的，补充说：” Okruch。“这可能是一个特征，外观或即成本太高产生任何其他方式的功能部件”。

据Okruch，采取的添加剂制造的独特功能优势需要工程师共心态变化。“这还需要一个高质量的制造工艺到位，以维持设计成并通过其产品生命周期，”他指出。

“这些东西现在刚刚进入实用性应用空间，” Okruch说。“我们正在寻找合适的应用程序来利用它。”

传统上，添加制造已呼吁产生高度复杂的，小批量零件生产厂家。这就是为什么技术已经成为行业如航空航天，医疗器械，其中的成本往往不是一个关键问题如此受欢迎。

“家电有大多具有体积和成本目标做一些有趣的挑战，”布赖恩后，博士，美国橡树岭国家实验室（ORNL）的制造系统研究小组的成员谁在大规模添加剂说制造应用。“大多数家电零件是高容量并不算太复杂，价格低利润率。

“打印整个设备将是昂贵的，”波斯特说，他在四年前帮助制造了世界上第一辆3d打印汽车。“增材制造通常更适合用于具有大量定制功能的小批量产品。高端家电可能是一个候选。”

“随着新一代机器，原型金属部件的设备从来没有更实惠，” Markforged公司“在过去的首席执行官Greg马克说，家电厂商是由以前的金属印刷解决方案的成本过高的限制。

“但是，现在他们可以在成本的一小部分功能打印金属原型，几乎在一夜之间，”索赔马克。“这是在制造业务，我们会看到在不久的将来发挥出了重大转变的开始。

“有一种误解，认为添加剂生产将会以某种方式代替铸造，”马克说。“这个行业是不是一个点，它的替代铸造。

马克指出:“然而，打印零件通常比机器加工更便宜，特别是当零件具有非常复杂的几何形状时。”“这就是为什么我们对金属原型产生了巨大的兴趣，因为它比加工金属部件更快、更便宜。”

安全问题

用于电器应用任何印刷部件必须能够承受各种条件。水分，湿度和温度的变化只是几个因素，工程师们必须解决的问题。

独立安全科学公司UL LLC的电器、HVACR和照明部门的首席工程师Darrin Conlon说:“(增材制造)引入了可变性，这显著影响了部件的性能和性能。”

“面临的挑战之一是确定材料的属性将根据选择的打印部分的具体过程受到影响，”康伦说。“例如，如果制造商选择的UL 94V-O阻燃额定电压与一定的拉伸冲击性能的最终用途部分地将所述材料保持这些性能材料之后[它已经]印刷？”

据康伦，更多的研究仍然有许多工作要做，以收集有关3D灼烧，易燃性，电性能和热变形材料特性打印效果数据。例如，3D-印刷材料的机械性能曾多次被证明显著变化基于试样的打印方式。为了解决这些问题，UL的工程师正在研究3D打印对聚合物材料的影响。

配合和完成的问题是另一个原因，许多家电厂商一直不愿意投资于添加剂制造技术。后处理增加了额外的时间和费用。

3d打印服务公司Xometry的项目工程总监格雷格·保尔森说:“家用电器对外观的要求非常高，顾客的期望是光滑、闪亮和易于清洗的部件。”该公司与波音、美敦力和丰田等制造商合作。

“这往往是对于没有显著后处理大多数热塑性3D印刷应用的屏障，”索赔保尔森。“好消息是，技术和其他处理技术赶上需求。”

整理打印的零件，以满足消费者的需求是困难的，因为很多家电组件必须在视觉和美观。

“在航空航天和医疗行业[添加剂生产应用]都为中心的小规模的，复杂的设计，” UL的康伦说。“在家电行业，附件制造业已经看到在该地区更广泛应用后市场部分，特别是内部更换部件，如发动机支架，”笔记康伦。

“一旦技术赶上成型的速度部分和可以更迅速地并以较高端美感 - 它将得到更广泛的使用产生的部分，”预测康伦。“制造商还需要[增益]信心在技术的可重复性和可靠性。”

一旦出现这种情况，康伦认为印刷的部分将成为家电行业更常见。“内部部分是最有可能的候选3D打印应用，”他指出。“一些实施例包括聚合马达支架和所包含的产品的整体外壳内的子组件”。

“对于塑料部件，流部件，如管道，阀门和歧管，是巨大的潜在应用，补充说：”惠普的Woodlock。“对于金属，将有热交换器一个巨大的机会，只要每个零件的成本归结为竞争力的水平。

伍德洛克解释说:“热交换器的效率很大程度上取决于创造更多的表面积。”“因此，利用增材制造技术来制造更复杂、性能更好的部件的机会几乎是其他技术无法比拟的。”

家电应用

一些设备制造商使用的添加剂的制造技术来创建真实用于金属冲压和塑料注射成型应用工具。这可以减少生产时间，降低成本，帮助公司获得创新产品更快地推向市场。

在过去的两年里，惠而浦公司一直在与橡树岭国家实验室进行一个项目，打印用于生产冰箱门的模具。工程师们开发了一种新的生产工艺，只需要一天，而传统的铸造工艺需要长达14周。

模具被用来增强塑料内衬的内部保持搁置-期间在生产线上绝缘泡沫体的注入的冰箱门的一部分。在这个过程中，液体泡沫被注入外装金属壳体和内部塑料衬套之间的冰箱门。

泡沫膨胀到门和凝固的每一个角落。如果衬垫没有固定到位由模具举行，很容易出现翘曲，可以防止适当的配合搁置。

“这是对添加剂制造一个很好的应用，”橡树岭国家实验室的波斯特说。“表面光洁度要求不那么高，并且模具需要承受的仅约100°F的环境中和少于5磅的压力。这对进一步研究一个很好的出发点。

“我们看到了添加剂制造的模具产业巨大的机遇，并为家电制造进一步的工作，我们可以做出很大的影响快，”波斯特解释。“例如，生产定制冰箱的成本，可以通过印刷适当的部件或模制减少了。”

通用电气也看好增材制造的未来。它一直在为各种原型印刷金属和塑料零件
应用程序。工程师还使用该技术来构建工具，简化传统的制造工艺，如注塑和热成型。

“我们做什么，大约80％的原型，”索赔Okruch。“不过，也有我们使用的添加剂制造小批量或小批量的生产，其中的应用程序。

“由FirstBuild，GE家电的子公司，烘箱构建的比萨饼具有由熔融沉积建模和选择性激光烧结在11个不同的印刷部分，” Okruch指出。“我们还使用添加剂制造技术多次建立产品维修零件或桥梁建造直到生产工具可以修改或完成。

“随着近年来在速度，成本和打印部分，用于使用[添加剂的制造技术]的成本效益的窗口（体积和材料）的质量所作的改进是开口，” Okruch说。“我们需要看到，如果我们可以在短期内利用这一点。

“下一步会跃升到设计零件的添加剂制造，补充说：” Okruch。“这就是真正的优势会来。我们（将）被寻找到，在不久的将来“。