3D打印早在20世紀(jì)90年代中期就出現(xiàn)在世人面前，這項(xiàng)技術(shù)看起來很美，但經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，卻并沒有像其他產(chǎn)業(yè)一樣迅速取代某一產(chǎn)業(yè)或占領(lǐng)絕大多數(shù)的份額，這是什么原因?qū)е碌?？如何才能突破該技術(shù)落地困難的現(xiàn)狀？
3D打印技術(shù)落地難癥結(jié)究竟在哪兒？
3D打印技術(shù)并不是最新的技術(shù)，早在20世紀(jì)90年代中期就出現(xiàn)在世人面前，而隨著3D打印技術(shù)的完善，3D打印機(jī)逐步簡化為桌面級(jí)，這種轉(zhuǎn)化，讓普通消費(fèi)者也能感受到3D打印技術(shù)的魅力。3D打印即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。簡單點(diǎn)說，就是與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。
3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
隨著時(shí)間的流逝和技術(shù)的發(fā)展，以3DSystems和DTM公司為代表的一批美國中小科技公司和國內(nèi)相繼研發(fā)出立體光固成型(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)和熔絲沉積造型(FDM)等主流技術(shù)路線。
工業(yè)之路的開始
隨著3D打印機(jī)的快速發(fā)展，其在制造業(yè)的潛力逐漸體現(xiàn)出來，諸多用戶認(rèn)為，3D打印機(jī)將會(huì)取代傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，成為未來制造業(yè)中的翹楚。而在目前的的工業(yè)制成上，3D打印機(jī)的主要應(yīng)用在兩個(gè)方面：
1、特殊物品的制作：
對(duì)于某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求和工藝細(xì)節(jié)要求較高的零部件，在傳統(tǒng)工藝中制作難度較大，而3D打印可以突破其幾何構(gòu)造的約束，降低制作難度，從而方便制作該類特殊物品。據(jù)報(bào)道，美國F-22戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)身隔框采用鈦合金制作，相比傳統(tǒng)工藝，3D打印為其節(jié)約90%的原材料，同時(shí)加工費(fèi)用僅占原始費(fèi)用的10%。
2、應(yīng)急定制化成品
圍觀整個(gè)3D打印市場，不難發(fā)現(xiàn)大部分在圍繞著醫(yī)療產(chǎn)業(yè)進(jìn)行，在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)中，骨骼、血管等成品，并不像其他成品一樣，可以批量化購買。對(duì)于普通工廠而言，如果完全需要進(jìn)行定制化操作，在此條件下，3D打印機(jī)基于其生產(chǎn)產(chǎn)品的便捷性，無需經(jīng)過傳統(tǒng)工廠生產(chǎn)模式即可獲得專屬定制化成品。
而在其他行業(yè)中，3D打印技術(shù)可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行打印，從而繞過傳統(tǒng)工廠繁雜的生產(chǎn)模式，為用戶提供快速并獨(dú)特的成品制作。
3D打印亟待解決的問題
然而，3D打印看起來很美，但經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，其并沒有像其他產(chǎn)業(yè)一樣迅速取代某一產(chǎn)業(yè)或占領(lǐng)絕大多數(shù)的份額，這是什么原因?qū)е碌模?/div>
1、生產(chǎn)效率
3D打印在生產(chǎn)模式上與傳統(tǒng)生產(chǎn)模式有較大的區(qū)別。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式通常是“多級(jí)分工+組裝”，其調(diào)動(dòng)了整個(gè)制造業(yè)體系的產(chǎn)能，從而使工序效率到達(dá)最高點(diǎn)。而對(duì)于3D打印機(jī)而言，其從設(shè)計(jì)到最終成型，只需要原材料和3D打印機(jī)，但3D打印機(jī)在長時(shí)間作業(yè)的過程中，其維護(hù)成本和維護(hù)難度遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)生產(chǎn)鏈的平攤成本。
2、原材料
原材料不管對(duì)于哪一個(gè)行業(yè)而言，都是重中之重，最終成品性能如何，與原材料的選擇具有重大意義。而這對(duì)于3D打印機(jī)而言，更是如此！
(1)材料工藝
據(jù)相關(guān)報(bào)道，3D打印機(jī)打印出的金屬制品致密度低，最高能達(dá)到鑄造件致密度的98%，某些情況下低于鍛造件的力學(xué)性能。但在大型鈦合金構(gòu)件上，其能滿足力學(xué)性能。所以3D金屬打印機(jī)的成品品質(zhì)還值得商榷。
同時(shí)，在部分3D打印過程中，對(duì)于部分復(fù)雜部件，會(huì)在部件中打印支撐架用于支撐懸空部件，在后期的打磨中將較難去除。
(2)材料適用范圍
就目前而言，工業(yè)領(lǐng)域中能供3D打印機(jī)打印的材料較少，較為成熟的金屬材料只有鋁硅合金、鈦合金、鎳合金和不銹鋼，雖然目前有大量的新材料成功研制，但其性能如何還未確定。
而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，能使用的材料僅有數(shù)種，且最終成品還未能與生物相結(jié)合，只能用于模仿，如要實(shí)現(xiàn)特定功能，還需經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)與認(rèn)證。
家用領(lǐng)域中，常用的主要是ABS、PLA、光敏樹脂等數(shù)種材料，可以滿足普通的需求。而據(jù)國外媒體報(bào)道，有企業(yè)已經(jīng)研發(fā)了100余種適用于家用領(lǐng)域的材料，但其適用性還需時(shí)間的檢驗(yàn)。
(3)材料成本
對(duì)于3D打印而言，由于其屬于新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)于特定的產(chǎn)品需要特殊的材料，但其原材料市場并不大，從而造成原材料的價(jià)格高昂等情況，從而提升成本價(jià)格。
3D打印，實(shí)力決定市場的開始
在數(shù)年前，3D打印剛興起之時(shí)，國內(nèi)企業(yè)紛紛沖入該行業(yè)。但經(jīng)過數(shù)年時(shí)間市場殘酷的篩選，目前市面上具有一定規(guī)模和實(shí)力的企業(yè)主要是弘瑞、太爾時(shí)代、閃鑄、捷泰技術(shù)等企業(yè)，在這類企業(yè)中，他們都有一個(gè)特點(diǎn)：不斷開發(fā)新產(chǎn)品，把產(chǎn)品質(zhì)量和精度不斷進(jìn)行提升，同時(shí)展開對(duì)SLA、SLS這類新技術(shù)的研發(fā)或改進(jìn)，打破國外企業(yè)的壟斷，從根源上提升技術(shù)實(shí)力，建立屬于自己的民族品牌。
與此同時(shí)，這部分企業(yè)中，有少數(shù)企業(yè)一直保持的是“沉默”：技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品推廣等活動(dòng)，在國內(nèi)一直保持沉默。用他們所說的話是：與其高歌前進(jìn)，不如腳踏實(shí)地，把自己的技術(shù)與實(shí)力提升上去了，才能讓國內(nèi)用戶體驗(yàn)到更好的產(chǎn)品和服務(wù)！
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