3D打印技術(shù)并不是一項(xiàng)新興的技術(shù)绣坛，它誕生于上個(gè)世紀(jì)80年代中期冒衍，算起來已經(jīng)有近三十年的歷史了。但是這項(xiàng)技術(shù)走進(jìn)大眾的視野每访，被人們熟知還是最近幾年的事情盘肺。剎那間各種宣傳見諸報(bào)端，3D打印也被賦予了各種歷史使命：“開啟第三代工業(yè)革命”康蚯、“顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)”灾纱、“改變游戲規(guī)則”……摘去這些光環(huán)，今天侦纳，讓我們回過頭來看时损，3D打印究竟如何改變現(xiàn)有產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)方式？面對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)勤焕，這項(xiàng)技術(shù)究竟應(yīng)該充當(dāng)怎樣的角色脾膨？

與傳統(tǒng)制造互補(bǔ)

3D打印在過去幾年增長(zhǎng)速度可以用‘驚人’二字來形容，速度非炒裕快幔嫂。今天，3D打印主要應(yīng)用在快速原型領(lǐng)域誊薄，同時(shí)也用來做終端產(chǎn)品履恩，也就是快速制造領(lǐng)域。無論是在哪一個(gè)領(lǐng)域呢蔫，這項(xiàng)技術(shù)都有足夠大的空間和潛力去發(fā)展切心，‘第三次工業(yè)革命’、‘顛覆制造業(yè)’等等這些都是不同角度的人的看法咐刨。

以塑料模具行業(yè)為例昙衅，今天的模具行業(yè)主要服務(wù)于大批量的生產(chǎn)，比如絕大部分塑料制品都需要通過模具采用注塑成型的方式生產(chǎn)出來定鸟，這種方式節(jié)奏快而涉、產(chǎn)量大、生產(chǎn)一致性高联予，這也是工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)啼县。比如一個(gè)普通的塑料飯盒可能只需要幾十秒的時(shí)間就可以注塑成型，一些小的塑料件還可以采用多型腔模具偏团，一個(gè)循環(huán)周期可以低到幾秒鐘献凫，一次可以生產(chǎn)幾個(gè)猎递，甚至幾十個(gè)產(chǎn)品。相對(duì)來說攘宗，通過3D打印生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品動(dòng)則需要幾個(gè)小時(shí)乡试，甚至幾天的時(shí)間，這樣的周期如何適應(yīng)追求高效率猾蔫、高節(jié)奏的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)方式呢吻蟹？

大批量生產(chǎn)是一種主流的生產(chǎn)方式，但是還有相當(dāng)多的小批量瀑乡、個(gè)性化定制的產(chǎn)品果邢，以及相對(duì)比較復(fù)雜的設(shè)計(jì)，通過傳統(tǒng)模具工藝無法實(shí)現(xiàn)或花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)橙挽、成本較高辙恨，甚至在工藝上很難實(shí)現(xiàn)，或者實(shí)現(xiàn)不了的產(chǎn)品冶驴，可以通過3D打印來實(shí)現(xiàn)赡模。有了3D打印，設(shè)計(jì)師可以充分發(fā)揮自己的想象力惕耕，不需要在工藝方面有任何顧慮纺裁，只要有設(shè)計(jì)創(chuàng)意，能夠建模司澎，就可以通過3D打印把這個(gè)模型或者說終端產(chǎn)品制作出來。所以從這個(gè)角度來說栋豫，3D打印與傳統(tǒng)模具制造是一個(gè)非常好的互補(bǔ)挤安。”

舉例來說丧鸯，香港華美塑膠模具有限公司便采用Stratasys公司的Fortus 400mc系統(tǒng)為其航天業(yè)的客戶生產(chǎn)一些緊急的零部件蛤铜。這些零部件大部分均由Stratasys的ULTEM 9085材料制成，具有強(qiáng)度高丛肢、輕巧围肥、耐熱度高、阻燃等優(yōu)勢(shì)蜂怎，完全滿足航空航天的相關(guān)要求穆刻，因此用這種材料打印出來的零部件可以完全用于飛機(jī)上。此外登彪，在車間里產(chǎn)線上的工裝夾具籍勘，比如需要做流程上的改進(jìn)，這些改進(jìn)可能是工人師傅自己的想法标狼，并沒有在外面進(jìn)行推廣挤胃，就可以通過3D打印制造出來使用诞茶，這也是所謂的終端產(chǎn)品。

香港華美塑膠模具有限公司通過3D打印技術(shù)打印的航空零部件君博，直接用于飛機(jī)上哆幸。

所有這些應(yīng)用都可以看出，3D打印并無法在生產(chǎn)節(jié)奏和大批量方面與傳統(tǒng)制造相提并論慧贩，而能夠發(fā)揮3D打印優(yōu)勢(shì)的是那些小批量凫体、個(gè)性化，或者說有特定需求的產(chǎn)品制造領(lǐng)域冗呀，比如醫(yī)療（骨科和齒科）瘦涵、航空航天及賽車等領(lǐng)域。

澳大利亞臥龍崗大學(xué)通過3D打印賽車用進(jìn)氣歧管

快速成型為主

當(dāng)今社會(huì)钠锉，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和快速變化的社會(huì)需求大大縮短了產(chǎn)品的生命周期雪隧，產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快，生產(chǎn)企業(yè)面臨更大的壓力员舵，需要以更快的速度將產(chǎn)品推向市場(chǎng)脑沿。3D打印在縮短產(chǎn)品研發(fā)周期方面可以發(fā)揮重要的作用。通過3D打印實(shí)現(xiàn)的快速成型（rapid prototyping）省去了研發(fā)階段用于生產(chǎn)物理模型的模具的制作马僻，不僅節(jié)省了時(shí)間和成本——模具的制作需要較長(zhǎng)的周期和高昂的費(fèi)用庄拇，還大大簡(jiǎn)化了整個(gè)設(shè)計(jì)流程——如果有改變可以馬上在電腦里調(diào)整，很快又可以打印出新的產(chǎn)品韭邓，如此反復(fù)實(shí)驗(yàn)直至達(dá)到要求措近。

事實(shí)上，3D打印技術(shù)在出現(xiàn)的最初階段其目的主要用于樣品的制作（快速成型）女淑，滿足視覺（即視感）以及觸覺等感官方面的需求瞭郑，而快速制造可以算作是技術(shù)進(jìn)一步提升（打印時(shí)間、精度及材料物理性能等）后的新的應(yīng)用拓展鸭你。汪祥艮表示屈张，目前3D打印主要用于快速成型，該應(yīng)用占整個(gè)3D打印的80%以上袱巨。

比如保溫食品和飲料容器制造商Thermos（膳魔師）公司自采用了Stratasys公司的Dimension? 3D打印機(jī)后讽益，整個(gè)設(shè)計(jì)流程得到了大大縮短。以往遥喘，該公司設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)常常將原型制造外包泞叉，需要耗時(shí)3-5天的時(shí)間，而現(xiàn)在捣雪，他們可以以更低的成本堡扳，更快地創(chuàng)建出所需原型，耗時(shí)往往只需數(shù)小時(shí)延懂，甚至幾分鐘侄脂，而成本僅為外包成本的五分之一冯峭。

正式生產(chǎn)杯蓋前，Thermos工程師利用3D打印原型測(cè)試其灌注性能

除了縮短制作周期和降低成本外烫毡，3D打印還可以幫助Thermos制作出更好的產(chǎn)品谁汤。“我們可以隨心所欲制作所需原型弄萨，直至產(chǎn)品水平達(dá)到我們的目標(biāo)為止殉俗。這讓我們能夠盡可能改善杯蓋塞的嚙合度，以及杯子的灌注性能瓣颅，”該公司研發(fā)工程師表示倦逐。

再比如在齒科領(lǐng)域，如果需要種植一顆牙或做一副牙宫补，目前的做法是采用石膏模檬姥，讓患者咬一下，然后進(jìn)行修改粉怕，這樣做不僅很痛苦健民，而且時(shí)間較長(zhǎng)。現(xiàn)在完全可以做到數(shù)據(jù)化贫贝，用手持口腔掃描儀采集數(shù)據(jù)秉犹，然后通過3D打印機(jī)把牙齒打印出來，這樣可以得到非常精確的數(shù)據(jù)稚晚，有了這個(gè)之后便可以去做牙模崇堵，然后再回到傳統(tǒng)工藝做出牙齒。

材料是門檻客燕？

當(dāng)3D打印技術(shù)不斷發(fā)展筑辨，從最初滿足觀感（造型和色彩），到觸感（軟硬）究油，再到功能性需求的發(fā)展過程中，材料無疑起到了一個(gè)非常重要的作用协黑。在材料成型后迹匈，還要解決工程應(yīng)用所面對(duì)的材料性能問題，比如防腐脏拦、強(qiáng)度和硬度等帚孔。這就對(duì)打印材料提出了更高的要求。如果新的材料可以達(dá)到通過傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的性能摇昌，3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域還將得到更進(jìn)一步的拓寬泉档。

有市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告稱，目前的3D打印材料市場(chǎng)還處于一種不成熟的階段净耍，高端打印材料基本由3D打印制造商控制健需。他們通過對(duì)自己的材料進(jìn)行加密而對(duì)打印材料進(jìn)行捆綁培按，讓用戶無法選擇其他材料。正如目前平面打印機(jī)廠商主要通過打印墨盒來鎖定利潤(rùn)一樣蕴来，3D打印廠商采用這種方式來維持長(zhǎng)久的利潤(rùn)來源也是無可厚非的沪识。不過，在汪祥艮來看娱局，打印材料的綁定并不能看作是一種人為設(shè)置的門檻彰亥，事實(shí)上是技術(shù)本身限制了第三方材料供應(yīng)商的進(jìn)入。

今天的一些品牌3D打印商都擁有很多種材料衰齐，比如Stratasys目前有600多種材料任斋，它們對(duì)應(yīng)了不同的應(yīng)用。 

3D打印經(jīng)過近三十年發(fā)展已經(jīng)成為一種成熟的技術(shù)耻涛，雖然實(shí)現(xiàn)的工藝各有不同废酷，但是原理基本一致，已并不神秘犬第。然而材料的推陳出新不斷給這項(xiàng)技術(shù)注入新的活力锦积，也給其應(yīng)用領(lǐng)域帶來了無限的想象力和可能性。僅從這一點(diǎn)上來看歉嗓，3D打印未必會(huì)取代或徹底顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)丰介，但是其所帶來的影響也是前所未有的。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)鉴分，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享哮幢，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議欣慰。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布市黔、編輯整理上傳，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)氮栏，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)插棱。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片左蛙、文字如涉及作品版權(quán)問題肘何，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容裁甘，以保證您的權(quán)益艰膀！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。