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元年|3D打印『破圈』元年



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元年|3D打印『破圈』元年
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作者 | 郭仁贤
出品 | 雷锋网产业组
受海外医疗防护物资紧缺影响,利用3D打印设备制作出的口罩、医用面罩、护目镜等一时间成了“救场奇兵”。
根据国内B2C跨境电商平台全球速卖通的数据显示,疫情以来该平台上3D打印机的销售额和去年相比已经翻了一番,尽管今年3D打印机的海外仓备货大幅增加,但疫情之下这些备货已被抢空。其中,4月份中国3D打印设备产量同比大幅增长344.7%。
那么,3D打印机的销量为何会因疫情而“走俏”?
雷锋网了解到,欧、美国家由于基础制造业较少,他们选择用3D打印技术去制造面罩、呼吸阀、口罩扣等紧缺的医疗物资。与传统制造模式相比,这种制造模式的好处是不受空间的制约,能够缩短供应链流程,生产效率更高,并且制造门槛也更低。
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国内消费级3D打印机制造商创想三维,既是这一波3D打印风潮中的获益者,同时也是国内3D打印行业的主要参与力量。他们表示:
“3D打印只需要事先设计好,制作过程可以完全不用人工,减少了人力成本。其次,3D打印所需的工序更少,传统工艺在制作需要经过原型塑形、翻模、打磨的阶段,而3D打印则不需要加工机床和模具,复杂程度大大降低。虽然单个打印时间较长,但是批量化生产能缩短工艺流程。”
元年|3D打印『破圈』元年】“另外,3D打印的精确度远高于传统工艺塑形,它能够从一开始就尽早发现产品问题,避免没必要的返工,从而缩短产品设计周期,更快反应市场,降低企业开发成本,提高效率。”
为了带大家更深度地了解3D打印行业,近期雷锋网和创想三维、大势智慧等这些国内3D打印行业的主体力量进行了对话,从3D打印机、3D建模、行业未来趋势等视角展开交流。
如何打印“世界”?
3D打印又称“增材制造”(Additive Manufacturing),它的出现可以说颠覆了人们对传统生产制造的认知。
与普通打印机相比,3D打印机的工作原理和前者基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有粉末状的金属、陶瓷、砂,以及塑料等可粘合的打印材料。当3D打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把打印材料一层层叠加起来,最终把计算机上的模型变成实物。
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起初,3D打印主要是在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于某些产品或零部件的直接生产制造,比如在航空航天、工程施工、医疗、教育、地理信息系统、汽车等垂直领域都有所应用。

  • 2015年,美国国家航空航天局(NASA)基于3D打印技术,打印出航空火箭发动机的头部。这使得零件大量减少,焊缝也随之减少,降低了火箭发动机出现故障概率的同时,使得迭代周期缩短、成本降低。
  • 在迪拜,政府选择用3D打印来建造政府大楼。3D打印建筑主要作业由机器完成,一体成型,建筑速度快,工人的作用多为操作和检验3D打印机的工作情况,因此对人力的需求比传统建筑行业少。
  • 2019年,美国加州大学圣迭戈分校利用3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复了运动功能。
  • 在英国利兹和爱丁堡大学的科学家,他们成功研制出仿生舌头。科研人员找到15名成年志愿者,在其舌头表面做了硅胶印模,再把印模通过3D扫描,绘制成数百个味蕾状结构的密度和尺寸......
另外,今年5月我国首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着我国新一代载人飞船试验船,船上还搭载了一台“3D打印机”。这是我国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。
以上这些,大到工程建筑、火箭发动机,小到脊髓支架等都有用到3D打印技术,那么它是如何打印这一切的?
雷锋网了解到,3D打印产业链上游包括3D建模软件、3D建模扫描仪和3D模型数据平台等建模工具,以及各种3D打印材料。产业链中游主要是桌面级、工业级打印机等设备,再加上航空航天、船舶工业、汽车工业、轨道交通及医疗为主的一些下游应用。
据公开信息,目前3D打印采用的主流技术有:FDM熔融沉积、SLS粉末材料选择性激光烧结、DLP光固化、SLA光敏树脂选择性固化等。
国内主要专注于FDM和光固化技术研发与制造的3D打印机制造商——创想三维,谈及为何会选择这两大技术方向,他们表示:


稿源:(雷锋网)

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