3d打印技术,可以在无需任何模具、刀具和工装的情况下,以ABS、PP、PLA等高分子树脂材料、光敏树脂、橡胶、尼龙、冶金粉末、钛合金等作为原材料,采用材料累加法,根据三维扫描并储存在电脑中的CAD数据,在计算机驱动控制下,用激光熔融的方法将材料逐层堆积,最终形成三维实体产品,实现“无模制造”。
专家表示,化工行业既为3D打印提供主要的原材料,也是其应用的重点行业之一。与传统的制造模式相比,由于3D打印无需道具与加工模具等生产准备,即可实现任意复杂形状零件原型制造,具有速度快、精度高、性能稳定等优点。同时,该技术可使用多种耗材制作各种产品,使新产品设计开发周期缩短数倍甚至数十倍,费用节省30%~50%,加工效率提高3~5倍,新品成功率显著提高,产品开发成本和市场风险有效降低。
据调查,成都高新机械工程学院和材料工程学院等,在数据分层软件、成型软件等领域已经积累了一定的研究开发和人才培养成果;四川大学和西南交大则在3D打印应用技术方面有实践经验,新材料产业则正是成都的优势主导产业。
材料在3D打印技术产业链条中恰恰是最关键的环节。尽管3D打印技术实现产业化仍需时日,但成都已经具备了“抢跑”的产业基础,在材料和航空航天领域都有较大的突破空间。
据悉,今年1月底,中国3D打印技术产业联盟已与成都双流县达成意向,拟共同出资5亿在双流建设3D打印技术产业创新中心,向成都及周边地区的电子、汽车、机械设备等企业推广3D打印技术。同时,四川大学也正积极与一家本土企业合作,准备利用3D技术研发打印水陆两用汽车。
而随着成都首批重大产业技术路线图及相关产业研究报告的出路,成都无疑将刮起一股更为迅猛的3D打印产业布局热潮。
在国内,北京已建立“中国工业设计技术服务联盟”,整合了国内外39家从事打印技术的机构,培育设备供应企业。其中一家企业已推出万元级3D打印机,2012年产品销量达3000台。
在陕西,已成立了三维打印产业联盟,其发展重点为低价位3D打印设备及医疗3D技术,并面向航天、超高飞行器方面作陶瓷材料的超前研发。
在南京,正在规划以企业为基础平台,聚集江苏省内的高校资源,筹建省级“3D打印协同创新中心”、“3D打印技术研究院”、“3D打印服务体验中心”等。
3D打印改变未来制造模式
在3D打印刚刚萌芽的时候,人们根本不会想到这种看似虚幻的想象力会有变成现实的一天。而如今,3D打印技术正在向着令人神往的方向发展,慢慢去一步步验证着这一神奇。当然在现阶段,3D打印技术还有很多局限性,但随着技术的不断完善,以及越来越多的人愿意去尝试并创作,相信在未来,3D打印前景会大有可观。
对3D打印机而言,无论是生产一件产品还是生产机器能容纳的最大量的产品,开动机器的成本都是一样的。这就如同办公室里的二维打印机,无论打印一张信笺还是更多的文件,一直打印到墨盒需要更换、纸张需补充为止,其打印的单位成本总是一样的。
越来越多的事实表明,3D打印机已不再是设计师和科学家的专属机器,它已经从实验室和工厂逐渐走出来,并且走进学校和家庭,与我们每个普通人的生活息息相关。3D打印的衣服和鞋子已经多次出现在全球各大时装展,3D打印的饼干和蛋糕已经成为一些家庭餐桌上最受欢迎的小点心,3D打印的咖啡桌和个性家具颇受年轻人的喜爱,而在自行车和汽车等交通工具的设计中也越来越多地体现出3D打印元素。从小朋友的“喜羊羊”牙刷和定制玩具,到父母的立体婚纱照,再到爷爷奶奶的助听器和义齿,3D打印让家庭中的每个成员都感到惊喜并从中受益。
目前3D打印机制作 3D产品需要提供3D制作图才能进行制作,对于普通用户来说可能比较困难,不过对于未来3D打印机来说,可能只需提供产品的多个角度的照片就可自行制作成3D制作图,或者可以像《十二生肖》电影中,通过专业手套来进行扫描产品,之后再通过3D打印机来制作即可。另外,未来3D打印机也会在家庭中必备的 家电产品,制作DIY产品都可以使用3D打印机来进行制作,未来3D打印机可以为家庭添色不少。
随着中国制造业劳动力成本上涨,基于3D打印技术和互联网平台的全球云制造模式将体现出更廉价、更快捷并且更绿色环保的优势,这将极有可能取代现有的中国制造模式。其次,3D打印的广泛应用使得整个产品研发过程都可以在企业内部进行,这将使研发周期缩短并且很好地保护了设计方案。然而,对于大量依靠模仿而生存且缺乏原创设计力量的中国微小企业来说,这无疑是一个沉重的打击。令人欣慰的是,在中国北京、西安、成都和武汉等城市,政府已经陆续开始着手对3D打印相关产业进行布局和规划,从设备研发、软件设计、材料制备和技术服务等众多环节全面鼓励发展3D打印产业。希望中国能够把握此次制造业转型改革机遇,成为世界3D打印产业强国。
3D打印技术正在遵循三步走的发展路线,逐渐从打印物体外形过渡到打印物体内部构成,最终发展到可以打印物体的高级功能和行为的阶段,因此我们相信:在不远的将来,每个人都可以在家中打印可通话的手机、爬来爬去的迷你机器人,以及其他新奇好玩的电子产品。
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