3D打印机 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/14 20:24:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

3D打印机(3D Printers)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机,它不仅可以“打印”出一幢完整的建筑,甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品。

3D打印并非是新鲜的技术,这个思想起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降.

当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支 撑物便可形成孔隙。如今可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。

科学家们正在利用3D打印机制造诸如皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织,很有可能将有一天我们能够制造出像肾脏、肝脏甚至心脏这样的大型人体器官。如 果生物打印机能够使用病人自身的干细胞,那么器官移植后的排异反应将会减少。人们也可以打印食品,比如康奈尔大学的科学家们已经成功打印出了杯形蛋糕。几乎所有人都相信,食品界的杀手级应用将是能够打印巧克力的机器。 据国外媒体报道,美国的一名患者成功接受一例具有开创性的手

术,用3D打印头骨替代75%的自身头骨制造过程中,研究人员首先对患者的头部进行扫描,而后利用3D打印技术打印出用于移植的替代头盖骨。研究人员表示他们打印的替代头骨可用于替代因疾病或者外伤受损的头骨,例如癌症患者、车祸受害者和伤兵。

随着3D打印的深入,将会出现多个产业混淆的格局。这很好理解,比如3D打印照相馆,你说这是照相,还是形象的重塑呢?而已有的案例表明,3D打印技术 可以“打印”出飞机、汽车,甚至“打印”人体器官来,这样的3D打印与其说是打印,不如说是彻头彻尾的“制造”还更准确些。

3D打印产业的崛起,的确会改变我们根深蒂固的很多传统思维。显著特点之一,就是产业的融合之势愈演愈烈。还属于前沿科技产业的3D打印,未来 可以跟建材、铸造、加工甚至医疗行业等诸多行业发生“混凝土式”的融合,催生出更多的新奇产品来。有些曾经想都想不到的产品,会接二连三地出现,在令人称 奇的同时,也改变着我们的生活环境。

而显著特点之二,就是产业结构将发生巨大变化。行业的紧密融合将出现很多新颖的合作方式,企业与企业之间的联系形成新的结构,甚至很多本来风马牛不相及的企业都会因为3D打印而关联在一起,最终,将导致盈利模式发生根本性的变化。

而面对这种变化,很难说会形成怎样的格局,但前景是令人期待的。也许,我们能要做的而且必须做的,就是积极地面对铺面而来的“3D打印”之风。

目前国内厂家对3D打印技术的应用,大多数停留在 “精确复制”层面,如微缩真人雕像的打印照相馆,文物修复,比如有人用塑料复制了经典紫砂茶壶造型,美其名曰“工艺大师作品的大众化、普及化”。 这样的做法与基于三维雕刻技术的快速成型无异,其实并不能充分发挥3D打印技术的独有特色,反而会落得“山寨”的诟病。那么在这阵热潮背后, 3D打印究竟带来了哪些改变?

与3D游戏、电影、电视不同,3D打印不仅仅停留在创造“看起来立体”的平面视觉效果,而是指通过将可粘合的原材料层层叠加的方式“打印”出一个完整的三维物体,关系到产品整个的设计、制造、销售过程,并主要对以下三种人会产生影响:

对产品设计师而言,3D打印最大地解放了想象力。以往,设计师往往要向工厂的大批量生产而妥协,受材料、强度、脱模等要求限制,导致同质化的产品外形和结构。3D打印则能保证从手绘草图到电脑上的高精度曲面建模,再到最终成品的连贯,制造微米级甚至纳米级的精确造型,更接近于所见即所得。

对制造业而言,3D打印可以缓解大规模与个性化生产之间的矛盾,让某些复杂产品的开发周期大大缩短,如造价不菲的汽车部件、电影道具、医用仪器等。目前其最大的限制是设备和材料昂贵,尽管3D打印机已从1990年代的数百万美元降到了今天数千元人民币的最低价格;其次是材料有限,比如器官打印的应用就尚未有成活率的统计;再者是打印机的高度有限,因此大型产品只能分为多件打印,比如要组装房屋这样大型的复杂产品,如何把多个部件组装在一起就

是问题。

对消费者而言,3D打印能提供为自己设计、制造的个性化产品,更贴合自己的身形和需求,也减少了选购过程中的浪费。可以想象在不久的未来,品牌提供的不是最终产品,而是一张设计图纸。而消费者则通过网络在社区便利店中根据图纸把产品“打印”出来。

目前, 3D打印的成熟商业模式包括销售机器、原料、软件、三维模型以及成品,需五到十年才能成熟。据产业分析,未来四年里由3D打印技术为核心的产业会创造31亿美元的市场价值。作为产品设计师,我感到3D打印能引起一场工业的变革,解放生产和造型的想象力。而作为消费者,我更期待3D打印能符合我们差异化的需求。

l