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3D打印技術(shù),能否實現(xiàn)“社會化制造”

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-19     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數(shù):125
核心提示:

3D打印又稱為三維打印,是快速成形技術(shù)的一種。在工業(yè)市場,它早已成為一個熱門詞匯。其原理是運用粉末狀的金屬或者是塑料等可黏合的材料,通過一層又一層的多層打印方式構(gòu)造零對象,通過模具的制造工業(yè)設(shè)計進行成型,形成直接數(shù)字化的制造。

理論上,只要電腦可以設(shè)計出的造型,3D打印機都可以打印出來。

“3D打印”可謂是時下最熱門的技術(shù),很多人甚至還把它喻為“第三次技術(shù)革命的標志”。它之所以被追捧,其原因就是它可以讓小批量的生產(chǎn)更加容易和廉價。而且3D打印還能實現(xiàn)商品的無縫對接,這會讓商品更加堅固,并且實現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)無法實現(xiàn)的特定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

但這些來自國外的前沿技術(shù)思想,并沒有考慮到中國市場的實際情況。另一方面,雖然如中科院先進技術(shù)所等科研機構(gòu)已經(jīng)自主研發(fā)出了工業(yè)級3D打印機,但能夠量產(chǎn)應用在商業(yè)中的,還都是進口產(chǎn)品。連設(shè)備帶打印耗材都大多是進口的,使得國內(nèi)的商用3D打印成本仍居高不下。

目前3D打印技術(shù)應用已經(jīng)滲入到生物醫(yī)療、航空、汽車、工業(yè)設(shè)計等多個行業(yè)。

多年從事儀器研發(fā)工作的中科院大連化物所某課題組研究員介紹說,其課題組2011年就從美國購買了一臺3D打印機,主要用于零配件及儀器外殼的制作。

有了3D打印機,研究團隊可以很快地把想法變成現(xiàn)實,一個零配件模塊最多只需24小時就能夠完成制作,研發(fā)周期大大加快。另外,做儀器研發(fā),有些零配件因為量小很難找到加工工廠,利用3D打印機就可以解決這方面的問題。 雖然3D打印技術(shù)在精度和速度上有著無可比擬的優(yōu)勢,但大部分工業(yè)設(shè)計師和生產(chǎn)企業(yè)管理者都認為3D打印過于昂貴。

在我們的認知中,工業(yè)革命已發(fā)生過兩次。第一次工業(yè)革命以蒸汽機的發(fā)明為標志,認為新的技術(shù)革命產(chǎn)生了流水式作業(yè)的方式,單一大批量的生產(chǎn)某種產(chǎn)品,這催生了工廠與工人,也讓制造業(yè)從原始的手工制造轉(zhuǎn)為機械制造。第二次工業(yè)革命同樣也是一次技術(shù)革命,以電力、無線電、鋼鐵和化學等領(lǐng)域的巨大發(fā)展為標志,在各個不同領(lǐng)域進步的影響下,人們的生產(chǎn)方式也發(fā)生了變化,這一次工廠不再滿足于單一產(chǎn)品的生產(chǎn),而是轉(zhuǎn)為大規(guī)模生產(chǎn)。

第三次工業(yè)革命與前兩次工業(yè)革命相比,有何不同之處呢?3D打印技術(shù),這種新型的生產(chǎn)方式能否不負眾望,促成第三次工業(yè)革命呢?

大家都知道,自1986年之后,涌現(xiàn)了很多不同的3D打印技術(shù):

1988年,Scott Crump發(fā)明了另外一種3D打印技術(shù)FusedDepositionModeling,并成立公司Stratasys。這個技術(shù)的特點是它能利用臘、ABS、PC、尼龍等熱塑性材料來制作物體,具備性能優(yōu)良的特點;

1992年,Helisys發(fā)明LaminatedObjectManufacturing,利用薄片材料、激光、熱熔膠來制作物體。然而該3D打印技術(shù)的原材料一直僅限于紙,性能低下;

1995年,ZCorporation獲得麻省理工大學的許可,利用技術(shù)來生產(chǎn)3D打印機。

2005年,ZCroporation發(fā)布SpectrumZ510,這是世界上第一臺高精度彩色3D打印機;同一年,英國巴恩大學的AdrianBowyer發(fā)起開源3D打印機項目RepRap,它的目標是作出“自我復制機”,通過3D打印機本身,能夠制造出另一臺3D打印機。

2008年,第一版RepRap發(fā)布,代號“Darwin”,能夠打印自身50%的元件,它的體積僅一個箱子大小。

從這段發(fā)展史,我們不難看出,隨著3D打印技術(shù)的種類變多,3D打印機可選的原材料范圍的變廣,更結(jié)合現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達,“社會化制造”將成為可能。

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