在3D打印技術(shù)可以打印假肢、汽車(chē)、飛機(jī)的今天,它還在創(chuàng)造無(wú)限的可能。
首先3D打印技術(shù)可以加工傳統(tǒng)方法難以制造的零件。過(guò)去傳統(tǒng)的制造方法就是一個(gè)毛坯,把不需要的地方切除掉,是多維加工的,或者采用模具,把金屬和塑料融化灌進(jìn)去得到這樣的零件,這樣對(duì)復(fù)雜的零部件來(lái)說(shuō)加工起來(lái)非常困難。立體打印技術(shù)對(duì)于復(fù)雜零部件而言具有極大的優(yōu)勢(shì),立體打印技術(shù)可以打印非常復(fù)雜的東西。
其次實(shí)現(xiàn)了首件的凈型成形,這樣后期輔助加工量大大減小,避免了委外加工的數(shù)據(jù)泄密和時(shí)間跨度,尤其適合一些高保密性的行業(yè),如軍工、核電領(lǐng)域。再次由于制造準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時(shí)間大幅減少,使得單件試制、小批量出產(chǎn)的周期和成本降低,特別適合新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和單件小批量零件的出產(chǎn)。
這些速度快、高易用性等優(yōu)勢(shì)使得3D打印成為一種潮流,并且在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。如今3D打印機(jī)已經(jīng)在建筑設(shè)計(jì)、醫(yī)療輔助、工業(yè)模型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、零配件、動(dòng)漫模型等領(lǐng)域都已經(jīng)有了一定程度的應(yīng)用。尤其在飛機(jī)、核電和火電等使用重型機(jī)械、高端精密機(jī)械的行業(yè),3D打印技術(shù)“打印”的產(chǎn)品是自然無(wú)縫連接的,結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)固性和連接強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法。
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事實(shí)上,3D打印技術(shù)要成為主流的生產(chǎn)制造技術(shù)還尚需時(shí)日。
3D打印機(jī)21世紀(jì)初的實(shí)際使用仍屬于快速成型范疇,即為企業(yè)在生產(chǎn)正式的產(chǎn)品前提供產(chǎn)品原型的制造,業(yè)內(nèi)也將這類(lèi)原型稱作手板。據(jù)統(tǒng)計(jì),3D打印機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品中80%依舊是產(chǎn)品原型,僅有20%是最終產(chǎn)品。雖然3D打印機(jī)技術(shù)在21世紀(jì)初已取得不小的進(jìn)步,比如材料增多、打印機(jī)和原材料價(jià)格逐漸下降,但在2012年左右,依舊是一項(xiàng)年輕的技術(shù),在沒(méi)有變得更加成熟和廉價(jià)前,并不會(huì)被企業(yè)大規(guī)模采用。
美國(guó)和歐洲在3D打印技術(shù)的研發(fā)及推廣應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。美國(guó)是全球3D打印技術(shù)和應(yīng)用的領(lǐng)導(dǎo)者,歐洲十分重視對(duì)3D打印技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用。除歐美外,其他國(guó)家也在不斷加強(qiáng)3D打印技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用。澳大利亞在2013年制定了金屬3D打印技術(shù)路線;南非正在扶持基于激光的大型3D打印機(jī)器的開(kāi)發(fā);日本著力推動(dòng)3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用;中國(guó)3D打印設(shè)計(jì)服務(wù)市場(chǎng)快速增長(zhǎng),已有幾家企業(yè)利用3D打印制造技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備和提供服務(wù)。
3D打印在中國(guó)還處于初級(jí)階段,從整個(gè)產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看,由于缺少龍頭企業(yè)的帶動(dòng)作用,政府暫時(shí)缺少針對(duì)性的扶植措施,整體產(chǎn)業(yè)體量還較??;另一方面中國(guó)制造業(yè)還處于粗放形式,各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)3D打印技術(shù)帶來(lái)的沖擊認(rèn)識(shí)還不足,接受度較低。
創(chuàng)客的集結(jié)號(hào)已吹響,從發(fā)展情況來(lái)看,并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)成熟的產(chǎn)業(yè)化。但是,各個(gè)區(qū)域都非常認(rèn)可3D打印技術(shù)可能帶來(lái)的改變,這些改變將如何影響現(xiàn)有生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)模式是值得關(guān)注的問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)3D打印主要有清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等高校教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)。在他們的引領(lǐng)下,中國(guó)3D打印取得了一定的成效,不少3D打印聯(lián)盟相繼成立,3D打印企業(yè)也層出不窮,3D打印也能打印出無(wú)人駕駛小型飛機(jī)、文物、小零件、食物、自行車(chē)、小建筑等,令人耳目一新。
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