【文章摘要】将数据资料输入电脑中,连接上3D打印机执行操作命令,不需要太久的时间,你想要的东西就被这种神奇的机器利用打印的方式来制造出来了。这是不是很酷呢?从去年开始,3D打印就成为了一个非常热点的话题,很多朋友见到我都会问,3D打印怎么样,我们以后要不要买个3D打印的打印机。今天,我们就一起谈谈3D打印。 将数据资料输入电脑中,连接上3D打印机执行操作命令,不需要太久的时间,你想要的东西就被这种神奇的机器利用打印的方式来制造出来了。这是不是很酷呢?从去年开始,3D打印就成为了一个非常热点的话题,很多朋友见到我都会问,3D打印怎么样,我们以后要不要买个3D打印的打印机。今天,我们就一起谈谈3D打印。什么是3D打印 讨论3D打印,我们就要弄明白3D打印的含义。与传统的纸张打印不同,3D打印是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 神秘的3D打印 3D也叫增材制造技术或激光快速成型(LRP),原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干层平面切片,然后把打印材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整的物体。主要技术种类:立体光刻(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、激光熔覆成形(LCF)等。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的,在以前经常是在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、以及其他领域都有所应用。3D打印优势包括可降低约50%制造费用,缩短加工周期70%,复杂制造并实现设计制造一体化。 与传统打印的不同 虽然后面都带了个打印,但3D打印和传统打印其实还是两个完全不同的东西。传统的打印隶属于印刷,而3D打印则是一种制造技术,只是在原理上类似喷墨打印的方式,又能够立体制造,所以被称为3D打印。我们其实可以将3D打印机称为快速成型机,现在不少的3D打印机打印出来的模型从头到脚都由一层层的薄膜制成,其原料主要是ABC塑料,其中还混合了铝和玻璃。一旦加热原料就能变成硬物。当你外出旅行忘记带牙刷了,只要一按打印机的电钮,就可以打印一个牙刷出来。 3D打印目前的应用 3D打印并不是什么新鲜的技术, 3D打印机出现在20世纪90年代中期,是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置,在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术,可以说是制造领域的一次技术。3D打印技术虽然在工艺设计领域有了很多应用,但是造价高昂,需要10万美元。近年来民用版的3D打印机也针对普通消费者推出,只要5000美元已经常便宜了,有望成为许多家庭的必备用品,而4年之内价格可以降到1000美元。在最新一季的美剧《生活大爆炸》中,我们也看到了3D打印的身影。 热门美剧《生活大爆炸》出现的3D打印机(图片来源于网络) 而在我国,3D打印技术也有了不少成功的应用。全国政协委员、中航工业副总工程师、歼-15总设计师孙聪近日在京接受专访时透露,钛合金和M100钢的3D打印技术(增材制造技术)已广泛用于新机设计试制过程。其中,于2012年10月至11月首飞成功的机型,广泛使用了3D打印技术制造钛合金主承力部分,包括整个前起落架。 3D打印的挑战 2012年底工信部高层将推动3D打印产业化,近日传言3D打印相关战略规划正在研究制定中,有望于后公布。今年5月将在中国召开全球3D打印会议。目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题,成本较高,多用于实验,规模化应用尚需时日。我们测算国内3D打印市场规模上万亿元。 依靠3D打印制造出来的 虽然3D打印的前景不管是国内还是国外都是一致看好,但目前对于3D打印的应用也有着一些挑战。从耗材方面来看,如果是进口的设备,国外会控制材料,也就是说,买国外的的设备一定要搭配耗材来购买,在传统打印行业中出现的耗材价格大过于机器的情况又会在3D打印行业中复制。不单耗材,一台3D打印机只能用同类耗材,也制约了产业的发展。比如属3D打印机,那么它就只能用几种金属做耗材,而不能用尼龙、树脂等其他材料, 从目前看来,3D打印还是存在一定局限性,一般是用在工业设计上而不适合大批量的工业生产,成本偏高、效果也还不是特别理想。至于何时能在家庭中大规模普及,这就要看制造业的巨头们答应不答应了。3D打印,与传统打印行业无关,而是一场制造业的。虽然在家里下载图纸就能制造想要的东西这件事听起来很棒,但制造成本和产品的可靠性是否能够让人满意,我想,近几年内还是做不到的。不过对于制造业本身来说,3D打印降低了建模的难度,在批量产品的生产上,相信会带来更多的好处。 |