當(dāng)今數(shù)字化浪潮席卷而來(lái),3D打印作為以數(shù)據(jù)為核心的新興制造業(yè)技術(shù),加速了與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等新興技術(shù)的融合,為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展和升級(jí)注入了創(chuàng)新動(dòng)能。每一位身在這里的普通人,也漸漸體會(huì)到了3D打印對(duì)生活的影響。
當(dāng)前,我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,主要集中在浙江省、湖北省、廣東省、陜西省、北京市等省市。國(guó)家大力支持,3D打印產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,3D打印產(chǎn)業(yè)園不斷涌現(xiàn)。當(dāng)前,我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)園主要集中在沿海地區(qū),中部已形成產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
圖:FUNMAT PRO 610 HT打印的PEEK航空內(nèi)飾件
與傳統(tǒng)的制造工藝相比,3D打印技術(shù)具有快速成型、加工精度高、復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。制造行業(yè)的很多部門(mén)都在逐步利用3D打印技術(shù)來(lái)制作產(chǎn)品原型,或者直接使用3D打印機(jī)技術(shù),3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。
就3D打印產(chǎn)業(yè)鏈而言,可按上中、下游可分為3D打印材料、3D打印服務(wù)、3D打印設(shè)備、3D打印應(yīng)用等。根據(jù)設(shè)備類型,3D打印機(jī)主要分為消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)。該產(chǎn)品具有速度快、精度高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、醫(yī)療等領(lǐng)域。
一般說(shuō)來(lái),3D打印手板模型都是由激光快速成型機(jī)制作的,經(jīng)過(guò)打磨拋光后,就是拿來(lái)做模具的模型件。3D打印手板的優(yōu)勢(shì)在于減少生產(chǎn)成本和時(shí)間成本,進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)者創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的可能性,為企業(yè)批量生產(chǎn)某種產(chǎn)品提供更可靠的保證。
除汽車(chē)、飛機(jī)、輪船等零部件制造外,還可借助3D打印制作機(jī)器人外殼、醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)板等?,F(xiàn)在,國(guó)內(nèi)外很多公司開(kāi)始用3D打印技術(shù)制造機(jī)器人外殼和部分塑料零件,通常是采用3D打印光敏樹(shù)脂材料打印機(jī)器人外殼板,而機(jī)器人內(nèi)的功能性手板則可以用尼龍材料進(jìn)行打印。
對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)而言,需要根據(jù)客戶需求確定工廠規(guī)模和生產(chǎn)線,同時(shí)還考慮了一系列生產(chǎn)因素,如零部件倉(cāng)儲(chǔ)、交貨周期、庫(kù)存量、運(yùn)輸成本以及隨之而來(lái)的勞動(dòng)力、稅收的變化。這一切都意味著巨大的成本和風(fēng)險(xiǎn),而基于3D打印技術(shù)的按需制造模式有望改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品交付方式,使工業(yè)產(chǎn)品制造更高效、更智能。
一些研究者指出,隨著醫(yī)療、汽車(chē)、能源、航空航天等精細(xì)產(chǎn)品制造需求的逐步顯現(xiàn),輕量化設(shè)計(jì)將成為未來(lái)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。與一般產(chǎn)品制造工藝相比,3D打印零件可以實(shí)現(xiàn)重量減輕,這也是工業(yè)級(jí)3D打印的一大優(yōu)勢(shì)。新型汽車(chē)、人造骨架、火箭載荷的減重,有可能成為各國(guó)重點(diǎn)研究的內(nèi)容。