3D打印為什么這么強(qiáng)大?
所謂3D 打印,是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉未狀金屬或塑料等可薪合材料,通過(guò)逐層打印的方式在特定的成型設(shè)備(俗稱(chēng)"打印機(jī)")來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。
3D 打印將為制造業(yè)帶來(lái)巨大而深遠(yuǎn)的影響。
首先,傳統(tǒng)"數(shù)控制造"一般是在原材料基礎(chǔ)上,使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法,去除多余部分,得到零部件,再以拼裝、焊接等方法組合成最終產(chǎn)品。而3D 打印技術(shù)所體現(xiàn)的"增材制造"無(wú)需原胚和模具,就能直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù),通過(guò)增加材料的方法生成任何形狀的物體,簡(jiǎn)化產(chǎn)品的制造程序,縮短產(chǎn)品的研制周期,提高效率并降低成本。例如,美國(guó)F-22 猛禽戰(zhàn)斗機(jī)大量使用的鐵合金結(jié)構(gòu)件,如使用傳統(tǒng)的整體鍛造方法,最大的鐵合金整體加強(qiáng)框材料利用率不到4.9% ,使用3D 打印利用率接近100% 。
其次,有了3D 打印技術(shù),無(wú)數(shù)的消費(fèi)者就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載3D 的日用品設(shè)計(jì)圖,然后在家里通過(guò)3D 打印機(jī)打印出來(lái)。于是,無(wú)數(shù)中小生產(chǎn)商甚至個(gè)人生產(chǎn)者都可以借助3D 打印技術(shù)進(jìn)人曾經(jīng)被壟斷的領(lǐng)域。再加上互聯(lián)網(wǎng)大幅度降低了生產(chǎn)和信息發(fā)布的成本,所以,這就為分散式生產(chǎn)奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ),降低了成本和能耗,極大沖擊了傳統(tǒng)的集中式生產(chǎn)方式,在一定程度上改寫(xiě)"制造業(yè)"的概念。
近年來(lái), 3D 打印技術(shù)發(fā)展迅速,在各領(lǐng)域都取得了長(zhǎng)足發(fā)展,已成為現(xiàn)代模型模具和零部件制造的有效手段,在航空、航天、汽車(chē)、摩托車(chē)、家電、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用,在工程和教學(xué)研究等領(lǐng)域也占有獨(dú)特地位。從市場(chǎng)應(yīng)用份額看, 3D 打印技術(shù)應(yīng)用在汽車(chē)及零配件領(lǐng)域占37% ,在消費(fèi)品領(lǐng)域占18.2% ,應(yīng)用于航空航天和國(guó)防軍工占13.7% ,在商業(yè)機(jī)器領(lǐng)域占1 1. 2% ,在醫(yī)療領(lǐng)域占8.8% ,在科研方面占8.6% 。