3D打印的現(xiàn)階段應(yīng)用和一小部分行業(yè)實(shí)例

3D打印無疑是現(xiàn)階段最火話題之一。從最初的概念到如今的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，3D打印正在跳脫種種束縛，為產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域帶來了一場“武裝革命”：

 

1.RepRapPro及3D Systems等一些廠商推出的平價(jià)打印機(jī)打破了傳統(tǒng)3D打印機(jī)高昂的價(jià)格天窗；

2.而逐漸繁榮的3D打印市場也將競爭轉(zhuǎn)化為降低原材料成本的動(dòng)力；

3.針對于低端塑料3D打印部件一直存在的抗拉強(qiáng)度問題，RepRapPro主管Adrian Bowyer表示，使用ABS和PLA打印的3D打印部件的強(qiáng)度接近注塑部件的三分之二，這些3D打印產(chǎn)品一般都擁有蜂巢狀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與常用于建筑行業(yè)的工字梁截面概念類似，這使得其在擁有輕巧重量的同時(shí)，還擁有足夠滿足大多數(shù)應(yīng)用的強(qiáng)度。

我們由此可以看到，掣肘3D打印發(fā)展的障礙正隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步而慢慢消失，3D打印技術(shù)將會(huì)成為重要的生產(chǎn)工具，在各個(gè)行業(yè)發(fā)揮作用，正如其現(xiàn)在正在如下領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用一樣：

 

快速原型制造

 

過去數(shù)年間，令3D打印真正獲得騰飛的領(lǐng)域就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中的快速原型制造環(huán)節(jié)。盡管CAD軟件已經(jīng)十分成熟，但仍然無法為設(shè)計(jì)人員提供看得見、摸的著的實(shí)際體驗(yàn)。因此，越來越多的企業(yè)采用3D技術(shù)作為新概念的設(shè)計(jì)和測試，這樣不僅使原型產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間從數(shù)月縮短到幾小時(shí)，同時(shí)還能大大加快產(chǎn)品的上市時(shí)間，顯著增加產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活度。

 

目前3D打印的快速原型制作已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車輪胎制造業(yè)，韓國韓泰輪胎就是一個(gè)成功典范。借助于3D打印機(jī)，韓泰輪胎可以在短短的七八個(gè)小時(shí)內(nèi)就生產(chǎn)出與CAD設(shè)計(jì)圖完美匹配的實(shí)物模型，避免了早前通過承包商手工制作的高成本和長周期，同時(shí)還有效提高了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的安全性。

 

3D打印建筑

 

3D打印的另一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域便是建筑領(lǐng)域。對于建筑設(shè)計(jì)的展示說明而言，模型的建造極其重要。建筑師們普遍傾向于抽象的無色設(shè)計(jì)形態(tài)，這一點(diǎn)十分適合成本低廉的3D打印機(jī)。使用輕質(zhì)木材或其他材料制作傳統(tǒng)的建筑模型是一個(gè)極為費(fèi)時(shí)費(fèi)力的過程，因此，使用3D-CAD系統(tǒng)直接生產(chǎn)模型，意味著建筑師可以一邊打印之前的設(shè)計(jì)，一邊進(jìn)行新的設(shè)計(jì)。斯德哥爾摩市曾經(jīng)借助3D打印制作了一座擁有30,000個(gè)座椅的體育場模型，該模型幾乎符合設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的3D數(shù)字模型的所有細(xì)節(jié)，在1.2Mx1.2M大小的體育場中包含了包括7400個(gè)細(xì)節(jié)完備的座椅，而每一個(gè)座椅的寬度僅為4毫米。

 

健康醫(yī)療

 

3D打印技術(shù)也已經(jīng)“觸及”到了牙科領(lǐng)域。3D Systems最近發(fā)布了一款全新的micro-SLA 3D 打印機(jī)——Projet 1200，可以以極低的成本快速生產(chǎn)出微小精細(xì)的部件。 該款打印機(jī)可以用于制作“蠟型”牙模，常被用于制作牙冠和牙身。在高端市場方面，金屬牙齒和陶瓷牙齒可以在更貴的3D打印機(jī)——例如金屬直接燒結(jié)系統(tǒng)——上直接進(jìn)行打印。未來，3D打印機(jī)不僅可以用于制造耐用的假牙，還可以用于培訓(xùn)或者畸形牙齒的檢測。

 

在其他醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印已經(jīng)被應(yīng)用到了骨科、生產(chǎn)高度定制化的人造義肢等方面。3D Systems出品的打印機(jī)甚至已經(jīng)用于人類面部重造，位于南威爾士的“手術(shù)重建技術(shù)應(yīng)用中心（CARTIS）”現(xiàn)在就已經(jīng)開始使用3D Systems出品的打印機(jī)。

 

科研實(shí)驗(yàn)

 

對于科學(xué)研究而言，在科研及工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域使用特定的實(shí)驗(yàn)工具或設(shè)備非常關(guān)鍵。無論是耗資數(shù)百億美元用于尋找基本粒子和宇宙本質(zhì)的科研項(xiàng)目，還是小型實(shí)驗(yàn)室里的生物研究，科研機(jī)構(gòu)的研究對象都是尚未發(fā)掘的事物，而其所須的工具往往需要“量身定做”?，F(xiàn)在大多科研或工程實(shí)驗(yàn)室都會(huì)與可以利用傳統(tǒng)工具生產(chǎn)東西的工廠合作，然而有時(shí)僅需一兩件的工具數(shù)量難免會(huì)浪費(fèi)財(cái)力和精力，這時(shí)，3D打印就成為了最理想的選擇。

 

以上所言僅為3D打印在行業(yè)應(yīng)用的一小部分，隨著硬件價(jià)格的不斷下降和3D打印技術(shù)的日益成熟，更多易于使用的3D打印機(jī)將出現(xiàn)在市場中。

 

3D打印在近年在智能制造領(lǐng)域也功不可沒，其快速靈活的特點(diǎn)幫助越來越多的企業(yè)將原型產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間從數(shù)月縮短到幾小時(shí)，同時(shí)大大加快了產(chǎn)品上市的時(shí)間，顯著增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活度。

 

RS Components大中華區(qū)與韓國區(qū)銷售經(jīng)理徐夢嵐表示:“中國的工程師群體正在面臨著比以往更多的挑戰(zhàn)，他們需要更快速、更經(jīng)濟(jì)、更便捷、更高效地工作并實(shí)現(xiàn)他們的創(chuàng)意。作為中國工程師信賴及依靠的伙伴，我們能夠幫助他們應(yīng)對在尋找產(chǎn)品、概念設(shè)計(jì)和購買的流程中的所有難題，從而節(jié)省成本、縮短上市周期并提高效率。”