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3D打印將如何融入傳統(tǒng)主流制造業(yè)?

2013-09-10 11:54 來源:騰訊科技 責(zé)編:陳莎莎

摘要:
作為新興的數(shù)字生產(chǎn)技術(shù),3D打印的出現(xiàn)賺足了人們的眼球。《經(jīng)濟學(xué)家》日前刊文稱,3D打印與主流制造業(yè)的融合度越來越高,以下是文章全文。
  【CPP114】訊:作為新興的數(shù)字生產(chǎn)技術(shù),3D打印的出現(xiàn)賺足了人們的眼球。《經(jīng)濟學(xué)家》日前刊文稱,3D打印與主流制造業(yè)的融合度越來越高,以下是文章全文。
  
  透過窗戶看著RedEye將近100臺安靜地工作著的3D打印機,你就可以瞥見未來的工廠如何運作。它們不僅僅是機器那么簡單,他們制造的東西展示了這種革命性的生產(chǎn)過程如何成為主流制造方式。
  
  3D打印機用一層特殊的材料逐層地創(chuàng)造實物,而不需要切割、鉆孔或者其他機械加工,因此該過程又被稱為快速成型制造術(shù)。每個被打印物品所需的軟件稍稍不同,而且不需要昂貴的再加工機器,這些優(yōu)點使得3D打印成為制造一次性物品的流行方式,特別適合模具、小裝置、實體模型等等。
  
  懷疑者認為,3D打印的好處也就這么多了。富士康的郭臺銘稱,3D打印只是一種小把戲,在真實商品的生產(chǎn)過程中沒有商業(yè)價值。他還發(fā)誓,如果說錯了,名字倒著寫。
  
  郭先生說對了一件事:快速成型制造術(shù)的目的不是代替量產(chǎn)。即便技術(shù)不斷進步,一些打印物品的耐久性依然難以滿足生產(chǎn)商的要求。而且3D打印機也不能像生產(chǎn)線那樣制造成千上萬相同的部件。即便如此,3D打印機也有自己的優(yōu)勢,否則世界知名的大生產(chǎn)商,如通用電氣、福特、西門子、波音、空中客車也不會開始使用。
  
  3D打印的市場非常小,但增長迅速。去年,其市值達到22億美元,比2011年增加29%。隨著生產(chǎn)商越來越熟悉這門技術(shù),他們可從模型迅速轉(zhuǎn)移到最終產(chǎn)品。去年,有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,25%的3D打印市場都是制造用于生產(chǎn)的“準商品”。
  
  這一切在Red Eye公司初具雛形。在很多情況下,它們都是低產(chǎn)量的商品,比如專業(yè)制藥設(shè)備或者造紙設(shè)備的零部件。其他的零部件,如3D打印的生產(chǎn)工具實際上可以增強制造業(yè)的量產(chǎn)能力:寶馬生產(chǎn)線的工人設(shè)計和打印了定制工具,這樣汽車零部件的支撐和定位就容易些;3D打印的模具可以幫助企業(yè)組建試驗性的生產(chǎn)線;有時需要幾周才能更換的零件,3D打印的模型也可臨時派上用場;一些難以找的備用件也可以3D打印,它曾幫一個美國航班的幾架老式飛機成功起航。
  
  Red Eye的經(jīng)理蒂姆·澤林(Tim Thellin)說,隨著3D打印技術(shù)和材料的進步,模型的成品質(zhì)量也不斷提高,簡直與傳統(tǒng)工廠制造的樣品沒有區(qū)別。盡管圍繞桌面式3D打印機天花亂墜的宣傳都瞄準消費者和愛好者,但大型的工業(yè)級打印機才能滿足打印大體積物品的需求,而且這是傳統(tǒng)塑料注射成型機難以做到的事情。
  
  Red Eye一些3D打印機不對客人開放,因為它們制造的物品和國防有關(guān)或者具有較高的商業(yè)敏感性。有一臺打印機為Red Eye母公司Stratasys生產(chǎn)的3D打印機制造零部件。Stratasys和另一家叫做3D Systems的公司是3D打印市場中的領(lǐng)導(dǎo)者。
  
  總部位于南加州的3DSystems公司有很多利用3D打印機制造成品的例子。最早采用這項技術(shù)的是醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)。在這一領(lǐng)域,大量的定制服務(wù)很有必要,畢竟每個病人的情況不盡相同。3D Systems的市場總監(jiān)凱茜·劉易斯(Cathy Lewis)說,數(shù)百萬的病人內(nèi)耳掃描后經(jīng)3D打印制成助聽器的外殼。最初,外殼通過3D模型去澆注。后來當不刺激皮膚的材料出現(xiàn)后,它們可以直接打印。
  
  在另一個例子中,3D Systems與Align Technology建立合作關(guān)系。Align生產(chǎn)成套的透明塑料牙齒矯正器,而非傳統(tǒng)的金屬支架。醫(yī)生對病人的口腔掃描后可設(shè)計治療方案。掃描過程會產(chǎn)生一份數(shù)字文件,可用于打印20個模型。每個模型都稍稍不同,通過它們可以制造一整套的塑料支架。戴上它們幾個月后,病人的牙齒就會慢慢矯正。去年,Align打印了1700萬塑料支架。
  
  在航空業(yè)大顯身手
  
  產(chǎn)量教低的航空制造業(yè)也采用3D技術(shù),它們打印的通常都不是關(guān)鍵部件,但這一切很快會得到改善。3DSystems表示,現(xiàn)在一架普通的F-18戰(zhàn)斗機可能包含90個3D打印部件,即便這架F-18可能服役了20年。這是因為更換的部件,如駕駛員座艙和通風(fēng)道的部件現(xiàn)在都是3D打印成品;而新服役的F-35大約有900個部件適合3D打印。
  
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