一個(gè)想法、一些材料加上一臺(tái)3D打印機(jī)，就可以把你腦中的一切想法轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)。這項(xiàng)已被美國(guó)《時(shí)代》周刊列為“美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”的技術(shù)，從原理上來(lái)看，可以打印一輛車、一棟房子、一只胳膊，甚至一塊肉。GE公司的研究人員也曾宣布，未來(lái)50年內(nèi)，3D打印技術(shù)將能夠成功打印出制造業(yè)之王——航空發(fā)動(dòng)機(jī)。3D打印機(jī)所帶來(lái)的數(shù)字世界和物理世界的智能對(duì)接，讓我們不禁對(duì)其未來(lái)投去期待的眼光。在最新一期投融界線下沙龍活動(dòng)中，一個(gè)3D打印項(xiàng)目吸引了現(xiàn)場(chǎng)投資者的目光，光明的行業(yè)前景和強(qiáng)勢(shì)的企業(yè)執(zhí)行贏得了投資者的肯定。3D打印技術(shù)到底緣何火熱，它又將為哪些行業(yè)帶來(lái)紅利?
想不到的打印
在上個(gè)世紀(jì)80年代，3D打印的概念誕生了。1995年，MIT創(chuàng)造了“3D打印”這個(gè)名詞，隨后3D打印便開始在實(shí)驗(yàn)室悄悄萌芽?，F(xiàn)如今，3D打印技術(shù)已逐步運(yùn)用到越來(lái)越多的行業(yè)，那些你想得到的、想不到的。
1。醫(yī)療業(yè)。一位83歲的老人換上了由3D打印機(jī)的“打印”出來(lái)的下顎骨，成為世界上首例用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼。根據(jù)美國(guó)組織AmputeeCoalition的統(tǒng)計(jì)，目前美國(guó)約有200萬(wàn)人使用3D打印假肢。3D打印不僅能夠打印醫(yī)療模型、醫(yī)療器械，還進(jìn)入到人體活器官“按需打印”領(lǐng)域，為器官功能衰竭的患者帶去福音。
2。食品業(yè)。很難想象3D打印機(jī)還是完美的廚娘，只要你把設(shè)想的食材放進(jìn)去，再輸入食譜，美食就這么簡(jiǎn)單的完成了。2014年美國(guó)軍方就對(duì)外發(fā)布了一款3D打印機(jī)，這臺(tái)打印機(jī)打印出來(lái)的東西可以讓士兵們直接吃掉，恢復(fù)體能。
3。建筑業(yè)。工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求，同時(shí)又能節(jié)省大量材料。
4。汽車業(yè)。2014年，世界上第一輛3D打印汽車面世。這輛汽車只有40個(gè)零部件，建造花費(fèi)了44個(gè)小時(shí)，最低售價(jià)1.1萬(wàn)英鎊。這輛由美國(guó)Local
Motors公司設(shè)計(jì)制造名叫“Strati”的小巧兩座家用汽車開啟了汽車行業(yè)新篇章。
5。文物保護(hù)。博物館里使用復(fù)制品替代原始作品，以保護(hù)不受環(huán)境或意外事件的傷害是慣有的做法。最近史密森尼博物館就因?yàn)樵嫉耐旭R斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來(lái)雕塑的位置。
想得到的難題
3D打印技術(shù)的強(qiáng)大，讓很多業(yè)內(nèi)人士大呼第三次工業(yè)革命來(lái)了。但制造業(yè)漫長(zhǎng)且復(fù)雜的更新升級(jí)工程，如果僅靠3D打印技術(shù)，就顯得過(guò)于樂(lè)觀了。除了市場(chǎng)培育需要時(shí)間外，現(xiàn)階段的3D打印技術(shù)本身存在很多挑戰(zhàn)。例如不適合直接制造高精度的產(chǎn)品。由于3D打印材質(zhì)是一層一層堆積成形，每一層都有其厚度，這決定了它的精度難以企及傳統(tǒng)的減材制造方法。若追求更高精度，則需不斷降低單層厚度，而這又意味著制造時(shí)間的大幅延長(zhǎng)。這個(gè)難以克服的問(wèn)題，導(dǎo)致了它很難生產(chǎn)類似于軸承、滾珠類的產(chǎn)品。就目前而言，用3D打印技術(shù)制造可直接裝配的零件，只適用于難加工的貴重材料，或用傳統(tǒng)方法制作浪費(fèi)大、甚至根本制作不出來(lái)的精度要求的復(fù)雜形狀，比如飛機(jī)。
相較于打印技術(shù)的限制，打印材料的限制更為顯著。3D打印材料是用于逐層堆積制作零部件的基礎(chǔ)原材料，也是該應(yīng)用的技術(shù)核心。由于3D打印技術(shù)采用在水平面內(nèi)逐行成型、在三維結(jié)構(gòu)內(nèi)逐層堆積的技術(shù)原理，致使打印材料性能直接決定了成品的強(qiáng)度、粗糙度、防潮性、熱穩(wěn)定性、生物相容性等性能，而材料性能又能進(jìn)一步影響熱處理、表面理化處理、精加工、拋光鍍膜等后續(xù)工藝，直接影響生產(chǎn)成本和成型效率。目前可應(yīng)用于3D打印的材料種類較少，大量材料的應(yīng)用潛能也未被開發(fā)出來(lái)，但這恰恰意味著3D打印將迎來(lái)新一輪的技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式變革，眾多行業(yè)巨頭正在積極搶灘圈地。
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