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3D打印系统改变制造业?
发布时间:2013-07-04 11:16:57 发布人:电工材料网 新闻来源:中国低压电器网
    3D打印亦称层叠制造技术,是利用可塑材料一层一层打印物体的技术,具有极高的行业潜力。10年前,3D打印机售价数万到数十万美元,今天,家用3D打印机仅需一千美元,可供家庭打印挽救、摆设、装饰品、家庭用具和各种业余爱好物品。在未来3-5年内,家用三维打印机完全可能降到300-500美元,技术涉及快速原型制造、快速制造、增量制造、材料累加制造、分层制造、实体自由制造、3D打印技术等。

    其中,3D打印技术分为四类,包括固化成形技术、叠层实体制造技术、熔融沉积造型技术和选择性激光烧结技术。其中,选择性激光烧结技术是在激光照射下进行烧结,在激光烧结的过程中,为防止金属的氧化,必须将金属粉末密封在容器中进行。激光烧结技术的特点主要是采用多种材料,对形状没有要求,精度高、材料利用率高。同时我们也应该看到,激光烧结成形速度较慢,强度较低,制造价格非常昂贵。

    在激光烧结技术基础上发展的激光熔化技术是一种金属件直接成形方法,是快速成形技术的最新发展。激光熔化技术有很多优点,它可以直接制成终端金属产品,省掉中间过渡环节,可得到冶金结构的金属实体,密度接近百分之百,工件也较高的拉伸强度,较低的粗糙度,较高的尺寸精度,适合各种复杂形状的工件,尤其适合内部有复杂异型结构的模型。

    由于3D打印的这种特性,它更适合用于定制化、小规模的精细制造,尤其是高端的定制化产品,例如它可以用于制造工业高端零部件,用在家庭中小孩可以用3D打印自己制造玩具,还可以用于制造牙套、助听器这类个人特性很强的东西。最近,美国航空航天局还在探究3D打印食品给宇航员做饭。

    3D打印的产业化最早出现在工业设计、牙科和医疗、航空航天、汽车等领域。世界知名的3D打印公司,多数都有打印牙齿、骨骼或是辅助临床医疗等类型的制造业务,例如美国的Stratasys公司,比利时的Materilise公司等。3D打印的应用范围正在辐射向医疗器械、珠宝、家居设计、航空器等多个方面,沃勒斯合伙公司总裁Terry Wohlers甚至认为未来可以打印肾等内脏器官、心脏器官和肢体。

    中国工程院院士卢秉恒还提出了3D打印技术发展的路线图:从3D打印发展到4D打印,再发展到5D打印。4D打印是通过智能材料打印成一个结构,在温度、环境发生变化以后,这种材料可以发生变形,变成在工作状态下需要的结构。5D打印是指细胞打印,活体器官以“打印”的方式,通过生长因子,由干细胞繁殖变成母体。

    有业内人士将2012年称为“3D打印元年”。2012年3月,为重振美国经济和美国制造,奥巴马总统提出建设全美制造业创新网络计划,并将3D打印确定为方向之一。2012年4月,英国《经济学人》(The Economist)刊登了一篇名为《第三次工业革命》的封面文章,认为3D打印将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”,并称这是“制造业未来的趋势”。随后,美国《连线》(Wired)杂志主编克里斯·安德森(Chris Anderson)于年底离职,担任他创办的3D打印制造公司3D Robotics的CEO。同时,美国《时代》(TIME)周刊也将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。中国于2012年10月成立了中国3D打印技术产业联盟。2012年,全球迅速形成了3D打印技术热潮。

    2013年6月,全球制造业巨头富士康集团董事长郭台铭公开批评3D打印根本是噱头,无法应用于大量生产,称富士康投入3D打印多年,结果完全不可行,并否认日前英国媒体《经济学人》称3D打印是“第三次工业革命”的说法,并公开放话:“如果真的是(第三次工业革命),那我‘郭’字倒过来写。”富士康为苹果代工生产iPhone已经多年,郭台铭以3D打印制造的手机为例,说明3D打印的产品只能看不能用,因为这些产品上不能加上电子元器件,无法为电子产品量产。他还说,3D打印即使不生产电子产品,但受材料的限制,可以生产的其他产品也很少,“即使生产出来的产品,也无法量产,而且一摔就碎。”
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 发布人:电工材料网
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