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3D打印產(chǎn)業(yè)頻獲技術(shù)突破 大規(guī)模生產(chǎn)有望實(shí)現(xiàn)

3D打印技術(shù)遭受的最主要的質(zhì)疑之一是其是否具有大規(guī)模生產(chǎn)的能力。近年來,隨著技術(shù)的進(jìn)步,3D打印量產(chǎn)難題已經(jīng)出現(xiàn)了破冰的跡象,其大規(guī)模生產(chǎn)或許不再是遙遠(yuǎn)的夢想,并有望與減材制造分庭抗禮。

誕生三十余年來,3D打印技術(shù)為制造業(yè)不斷奉獻(xiàn)著新的驚喜,同時(shí)也一直遭受著各種質(zhì)疑,其中最主要的質(zhì)疑之一是3D打印是否具有大規(guī)模生產(chǎn)的能力。2013年時(shí),這種疑慮還是業(yè)界觀點(diǎn)的主流:比利時(shí)3D打印公司Materilise執(zhí)行副總裁Dr ir Bart Van der Schueren認(rèn)為增材制造是受限制的,還沒有到達(dá)大規(guī)模生產(chǎn)的地步;北京航空制造工程研究所總工程師李志強(qiáng)表示對于大規(guī)模制造而言,鑄造鍛造不可替代,在現(xiàn)階段,3D打印是在某些特定情況下使用……

然而,短短4年之間,3D打印量產(chǎn)難題就隨著技術(shù)的進(jìn)步而出現(xiàn)了破冰的跡象。這并不是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的單方面突破,而是呈現(xiàn)出多國、多方面的燎原之勢。3D打印的大規(guī)模生產(chǎn)或許不再是遙遠(yuǎn)的夢想。 解決3D打印量產(chǎn)難題的方法多種多樣,有的團(tuán)隊(duì)選擇從改進(jìn)生產(chǎn)平臺入手。2015年,荷蘭研究機(jī)構(gòu)TNO公布了自己基于增材制造的柔性生產(chǎn)平臺,這種生產(chǎn)平臺可以規(guī)模制造復(fù)雜的產(chǎn)品,每個(gè)產(chǎn)品在某種程度上都是定制的,同時(shí)3D打印速度比傳統(tǒng)的獨(dú)立3D打印系統(tǒng)快了10倍。 另一部分團(tuán)隊(duì)把目光投向了制作工藝。2016年,英國Tamicare公司將一種名為Cosyflex的紡織品3D打印技術(shù)用于量產(chǎn)服裝。通過使用液態(tài)聚合物和紡織纖維制造紡織品,輕松實(shí)現(xiàn)定制化,能年產(chǎn)300萬件。今年5月,阿迪達(dá)斯和3D打印公司Carbon聯(lián)合研發(fā)“連續(xù)液體界面生產(chǎn)”技術(shù),該技術(shù)是用紫外激光將感光液體固化,然后,3D打印機(jī)會將產(chǎn)品拉起,而不是逐層打印。首批使用該技術(shù)的量產(chǎn)的阿迪達(dá)斯3D打印鞋將在年底前上市。 還有的企業(yè)在3D打印設(shè)備上下功夫。本月,美國珀塞·歐博杰公司發(fā)布了Model One試用型3D打印機(jī),將用于大批量3D打印多種復(fù)合材料功能件。Model One設(shè)備采用基于復(fù)合材料的增材制造工藝,能夠使企業(yè)以比現(xiàn)在快100倍的速度生產(chǎn)功能件。該工藝既可用于原型件制造也可以用于批量生產(chǎn),相比傳統(tǒng)制造工藝更具競爭優(yōu)勢且成本更低。 此外,科學(xué)家在3D打印材料領(lǐng)域的創(chuàng)新開發(fā)也帶來了意想不到的效果。日前,我國天津大學(xué)和美國萊斯大學(xué)的技術(shù)人員使用激光3D打印制在室溫下造出厘米級的原子薄石墨烯。這個(gè)過程只需糖粉和鎳粉兩種材料。激光照射在糖粉和鎳粉上,糖粉熔化,鎳粉作為催化劑,混合物冷卻后,就會形成大孔隙的低密度石墨烯。這項(xiàng)研究展示了如何使用非石墨烯材料制造3D石墨烯泡沫,可以幫助制造出工業(yè)量的石墨烯,打破了目前石墨烯量造的困局。 3D打印量產(chǎn)難題的逐步攻克無疑將加快3D打印技術(shù)的全面落地。屆時(shí),3D打印將不再只是傳統(tǒng)減材制造的幫手與補(bǔ)充,而將由配角變身為主角,與減材制造分庭抗禮。制造業(yè)格局也必將因3D打印大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)代的到來而發(fā)生重大變化。

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