3D打印技术展望

作者：万誉机床 许中玉

欢迎访问e展厅 展厅 5 三维打印机展厅 三维打印机, 快速成型机, 3D打印材料/光固化材料, 快速成型制造软件, ... 近年来，随着新材料和技术提高产能、降低成本，3D打印技术和迅速发展的原型技术的重要性愈发突出，小公司甚至是私人消费者都能承担得起定制的3D物品。本文将分析这项技术在制造业的应用和变化情况。 3D打印机是快速原型（RP）技术的低价版本。快速原型技术是用来在设计的初期阶段打造低价的模型。有了3D 打印机产生的模型，设计团队就可以检视设计理念是否妥当。这样一来，公司就可以看到更好的反馈效果，因而推出更好的产品。3D打印技术还便于公司在全球范围内实现实时合作。 近年来，随着多数工业领域开始在工厂应用这项技术，3D打印技术的应用有了极大的发展。另外，3D打印技术还走进千家万户，服务于个人的需求。据ABI研究公司的资料，3D打印系统的全球市场将在2013年达到7.83亿美元。 Econolyst 有限公司的Phil Reeves博士说：“3D打印技术适用于高价值、低产量的元件。 这体现在像助听器、牙冠、医学植入体、手术导板这样的定制产品上。另外还可用于灯具、家具、玩具、游戏、以及工艺品的制造。”他还补充说 ：“另外，现在的潮流趋势是小型设计公司和个人将3D数据上传到网络，购买产品或者数据用于家庭3D制造。” 3D技术可以应用的领域 工程 ：工程师往往需要制造其设计或者产品的原型。早先，制造原型的过程需要数周的时间以及大量的人力, 因为这个过程要求切削和刺穿纸张、木材以及其他材料。现在，有了3 D技术，设计师只要制作设计稿的3D图像，就可以用3D打印机制成原型了。 建筑 ：跟工程师一样，建筑师也需要设计稿的模型。有了3D打印机，建筑师就可以短时间内拿到高精度的模型。同时，3D模型还便于人们更直观地了解设计稿。 珠宝 ：珠宝行业是首批在熔模铸造过程中使用3D打印技术的行业之一。不同的是，珠宝行业使用的不是金属打印机，而是蜡。也就是说，珠宝模型是用蜡造型或者打印出来的。一端注入石膏，然后将金属熔液倾倒在石膏上，二者熔合，即会在石膏内产生金属版的蜡塑。珠宝原型就此诞生，随后由珠宝匠完成最后的打磨工作。许多独立珠宝商已经将高科技打印机引入他们的工作中去。 医疗植入 ：医学上，外科手术中经常出现这样“一触即发”的情况。有的时候情形很复杂，一个小错就足以让病人丧生。所以3D 打印技术的出现可谓一大福音。众多外科医生已经开始在实际手术之前在3D技术打造的病人身体上练习手术。这不仅可以提高医生的信心，还可以提高他们实际手术的成功率。另外，3D打印技术在医疗上还有其他用途，比如制造骨骼模型，便于外科医生练习复杂的手术。该技术同样适用于先进的干细胞研究。 3D打印技术的优势 3D打印技术有助于迅速微调设计稿，提早发现设计中的问题，免去设计人员去工厂的舟车劳顿，可以实现成本低廉的生产，降低传统的原型生产和工装成本，与传统的生产技术相比，浪费较少，完成模型时可以应用多种树脂和蜡。还可以使用一种新的尿烷，自行生产产品。 原型制作：3D打印技术在产品原型开发中大有用武之地。有了这项技术，设计师和工程师可以在巨资投入到工具和生产工艺上之前，以低成本打造原型测试设计方案是否可行。 元件生产：在有些行业，3D打印技术已被用来取代传统生产技术制造全系列产品。这项技术已经成功地用来为各个行业生产小尺寸元件。随着汽车、航空、医疗设备、电气、能源等行业对这项技术的需求逐渐增长，企业会采用3D技术来生产更大、更复杂的元件。 航空元件 ：航空业的巨头也在考虑采用3D打印元件来替代现有的机床加工件或者焊接件。同时，3D打印技术还极大地降低了对需制作元件的限制。随着对大型、高速、低成本打印机需求的增长，3D打印技术会在轻质航空元件的生产中有很大的应用空间。 这一发展机遇还会蔓延到其他行业和消费领域。 3D打印技术的一些优势是机床加工没有的。举例来说，3D打印技术的速度比传统机床技术快很多（数控机床除外）。与机床加工一样，3D打印也可选用多种材料，但两者之间有关键差别——机床加工要经过将材料切割、钻孔、碾磨、去毛刺等步骤才能完成工件，3D打印则可以打造机床所不能处理的复杂形状。 另外，与机床加工不同的是，3D打印技术可以轻松加工中空的工件，因为加工过程经常涉及到层层叠加的粉末系统或者是要用到支撑材料的系统。 展望未来 3D打印技术的应用范畴正在逐步扩大，并且这一趋势可能延续到未来。最有希望的领域包括医疗、耐用消费品、电气和电子产品、航空和其他工程元件。随着材料进步及成本降低，我们今天很难想象的一些应用也很有可能成为现实。 3D打印技术可以用来制造不特别复杂的元件，生产顶尖的成品。在制造领域，未来我们很可能看到原型制造迅速发展、最终取代某些机床加工生产的时代来临。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/22/2013)