【产业前沿】3D 打印:未来大规模生产的中流砥柱
3D打印包括各种不同的打印工艺并且在本质上基本是叠加的。根据材料的不同,所应用的打印技术也会有区分。经过几年的发展,3D打印已经能够可以进行原型测试,并且能够进行大规模的产品制造。
有了3D打印,设计不会因为制造业的局限性而受到限制,而且设计的复杂性也不会再增加成本。这开辟了设计的广阔道路而且让更轻便的组件生产更经济。这一点对于航空业和自动化行业至关重要。
金属3D打印已经被广泛的应用在零件制造行业。金属加工是现在增长最快的3D打印领域,根据IDTechEx“金属3D打印 2015-2025”报告,打印机的销售增长48%,材料的销售增长32%。
3D打印被多个行业应用
IDTechEx的报告指出因为目前的打印速度,最早采用3D金属打印的是高附加值的、低产量的行业,比如航空和生物制药。例如,GE航空部门为了在2020年之前打印10万个喷油嘴,已经投资超过30亿美元用于装备3D打印机。
除了使用钛合金,航空业也在叠加制造上投资使用钴、镍和铝合金。Aream是一家制造电子束焊接机(EBM)的公司,已经为医疗行业制造了超过5万个整形外科植入物体。报告指出,两个行业都强烈需要钛合金,且合起来占到了市场份额的31%。
金属物体3D打印技术也被用于牙科行业。根据报告提供的信息,牙科供应商Argen Digital公司正在使用金属底部构造制造基底冠和桥架,与铸造的部件具有相同的性能。
3D金属打印不仅用于大规模生产,也用于更加具有独创性的小部件生产。报告指出,珠宝行业在3D金属物品打印方面投资很大。珠宝行业是较早使用选择性激光熔化(SLM)技术的,这样让设计师可以相对容易地对贵重金属进行个性化设计。珠宝行业正在推动贵重金属的3D打印,按税收计算,黄金粉末打印已经占到了市场的49%。
由于珠宝没有资格认定标注,所以3D打印对于珠宝行业来说是很自然的延伸。设计师都很善于使用电脑辅助设计(CAD);设计师们精整加工和抛光方面技术熟练,并习惯于制造物品;设计师们渴望技术创作的自由和非同一般的设计。
3D打印前景无限
Local Motors公司在2014年芝加哥IMTS的展会上展示了他们采用3D打印技术打印的汽车。打印过程贯穿了整个展会,使用的材料是碳纤维,展会的最后阶段,这辆车在展会现场开了起来。汽车上的每一个可以组装在一起的部分(例如外壳和底盘)都是打印出来的。尽管将每个部件组装在一起花了几天的时间,但这本身就是3D打印未来发展方向的范例。随着用户还在不断解决各种问题,该技术还需要继续忍受着成长的痛苦。IDTech的报告提示许多行业都看到他们使用3D打印的未来,而且它会在人们意识到之前就成为大规模生产的中流砥柱。