3D打印技術發展現狀
2014-09-22 09:40 來源：迪培思網 責編：徐赳赳
- 摘要：
- 近幾年“3D打印”成了超前科技的代言詞，火遍全球。其實3D打印并不能算是一項新技術，它早在20世紀80年代便已產生，只是因為成本巨大，在最近幾年才進軍藝術界和工業界。
【CPP114】訊：對于關注打印領域的讀者來說，3D打印技術也許并不是什么陌生詞了。而普通大眾關注3D技術，還要追溯到詹姆斯·卡梅隆的3D大片《阿凡達》。雖然電影《阿凡達》描繪的美麗景象沒有在觀眾記憶中停留多久，但3D影像技術帶給觀影者震撼的視覺沖擊，卻一直影響著隨后電影工業的發展，從《阿凡達》開始，幾乎所有的大制作高成本影片無不推出3D版，而前段時間上映的3D影片《超凡蜘蛛俠》更是叫好又叫座，這說明3D技術的電影制作已經深入人心，并深受大眾喜愛。近幾年“3D打印”成了超前科技的代言詞，火遍全球。其實3D打印并不能算是一項新技術，它早在20世紀80年代便已產生，只是因為成本巨大，在最近幾年才進軍藝術界和工業界，用以制造假肢、汽車零部件、家具和珠寶等。由于其迅猛的發展態勢，也許在未來的某一天，3D打印能夠像上帝那樣打印出人類。得益于3D技術制作的電影受到好評，現如今3D技術的發展涉及到了各行各業。而在制造行業，“3D打印技術”的影響正在日益凸顯。
你可能覺得3D打印技術是邊緣技術，只有標新立異的人或者是高端設計室才用，但其實在不經意中，你早就接觸到了3D打印產品。比如在牙科診所，很多定制的口腔設備現在都在使用3D打印機。口腔防護器可調整牙齒的排列，牙科醫生掃描了牙齒的位置后就可以利用軟件制作一個塑料模型，帶上數月后就可以把牙齒調整到合適的位置。另外利用3D打印機可以很快的制作出牙齒的模型，牙醫可以現場磨制假牙給你換上。無法替代傳統制造方式，成本、材料因素限制市場3D打印上世紀80年代誕生于美國，學名是“增材制造”，是將材料一次性熔聚成型的制造方式，與傳統對原材料進行切削等的“減材制造”方法相反。
“與蓋樓過程一樣，3D打印也是從地基建起，通過打印材料的層層疊加，最終形成一個完整的立體物品。”華中科技大學材料科學與工程學院教授史玉升說，理論上，塑料、金屬、陶瓷、沙子等材料做成粉狀物后都可以用作打印的“墨水”。新產品在實際制造成型后，可能與原設計有出入，因此量產前常常需要樣品驗證，3D打印正好發揮了其在單件或小批量生產上的優勢。另外，3D打印在高端尤其是復雜零件加工上有較大潛力。傳統制造方法需要經過開模具、鑄造或鍛造以及精加工，費時費料。而3D打印的一次成型技術，能夠打印出設計好的復雜結構，節約了材料，降低了零部件的研制周期和成本。
“有一家鑄造企業用選擇性激光燒結3D打印機，將復雜鑄件的交貨期由傳統的3個月縮短到了10天左右，”史玉升舉例說，“還有某發動機制造商采用這樣的設備，把大型六缸柴油發動機缸蓋砂芯的研制周期，由過去的5個月縮短至1周左右�！�
速度快、省材料、能輕松應對結構復雜的產品，既然身兼種種特長，3D打印技術已誕生30多年，為什么一直沒發展起來？
中國3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍認為，關鍵在于3D打印技術對傳統制造技術的替代作用不強。雖然在部分產品的小批量生產和模具生產上頗有優勢，但在大批量生產上，3D打印的速度和成本其實都比不過傳統制造方式。打印材料品種的單一和昂貴的成本，使其局限于對價格敏感度不高的產品，市場應用領域有限。
“3D打印技術只是傳統制造業的補充�！笔酚裆硎尽Ａ_軍也認為，3D打印技術擅長解決個性化、復雜化、高難度的生產技術，而傳統制造業擅長批量化、規�；途婊纳a，兩者是互補關系，“不是誰替代誰的問題”。在羅軍看來，3D打印技術沒得到大發展的另一個原因在于，國內3D行業“小而散”的局面影響了產業的推廣。因此，去年10月15日，中國3D打印技術產業聯盟成立，集合了國內40多家從事3D打印的企業和科研單位。羅軍希望通過聯盟形成合力，以行業抱團發展模式逐步打開市場。
你可能覺得3D打印技術是邊緣技術，只有標新立異的人或者是高端設計室才用，但其實在不經意中，你早就接觸到了3D打印產品。比如在牙科診所，很多定制的口腔設備現在都在使用3D打印機。口腔防護器可調整牙齒的排列，牙科醫生掃描了牙齒的位置后就可以利用軟件制作一個塑料模型，帶上數月后就可以把牙齒調整到合適的位置。另外利用3D打印機可以很快的制作出牙齒的模型，牙醫可以現場磨制假牙給你換上。無法替代傳統制造方式，成本、材料因素限制市場3D打印上世紀80年代誕生于美國，學名是“增材制造”，是將材料一次性熔聚成型的制造方式，與傳統對原材料進行切削等的“減材制造”方法相反。
“與蓋樓過程一樣，3D打印也是從地基建起，通過打印材料的層層疊加，最終形成一個完整的立體物品。”華中科技大學材料科學與工程學院教授史玉升說，理論上，塑料、金屬、陶瓷、沙子等材料做成粉狀物后都可以用作打印的“墨水”。新產品在實際制造成型后，可能與原設計有出入，因此量產前常常需要樣品驗證，3D打印正好發揮了其在單件或小批量生產上的優勢。另外，3D打印在高端尤其是復雜零件加工上有較大潛力。傳統制造方法需要經過開模具、鑄造或鍛造以及精加工，費時費料。而3D打印的一次成型技術，能夠打印出設計好的復雜結構，節約了材料，降低了零部件的研制周期和成本。
“有一家鑄造企業用選擇性激光燒結3D打印機，將復雜鑄件的交貨期由傳統的3個月縮短到了10天左右，”史玉升舉例說，“還有某發動機制造商采用這樣的設備，把大型六缸柴油發動機缸蓋砂芯的研制周期，由過去的5個月縮短至1周左右�！�
速度快、省材料、能輕松應對結構復雜的產品，既然身兼種種特長，3D打印技術已誕生30多年，為什么一直沒發展起來？
中國3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍認為，關鍵在于3D打印技術對傳統制造技術的替代作用不強。雖然在部分產品的小批量生產和模具生產上頗有優勢，但在大批量生產上，3D打印的速度和成本其實都比不過傳統制造方式。打印材料品種的單一和昂貴的成本，使其局限于對價格敏感度不高的產品，市場應用領域有限。
“3D打印技術只是傳統制造業的補充�！笔酚裆硎尽Ａ_軍也認為，3D打印技術擅長解決個性化、復雜化、高難度的生產技術，而傳統制造業擅長批量化、規�；途婊纳a，兩者是互補關系，“不是誰替代誰的問題”。在羅軍看來，3D打印技術沒得到大發展的另一個原因在于，國內3D行業“小而散”的局面影響了產業的推廣。因此，去年10月15日，中國3D打印技術產業聯盟成立，集合了國內40多家從事3D打印的企業和科研單位。羅軍希望通過聯盟形成合力，以行業抱團發展模式逐步打開市場。
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