今年是國(guó)內(nèi)3d打印的元年,,最近國(guó)內(nèi)陸續(xù)涌現(xiàn)很多以3d打印為主題的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。其中打印無(wú)憂網(wǎng)(www.513dp.com)-以3d打印為主題的設(shè)計(jì)師的app store最近低調(diào)上線,。
對(duì)于3d打印,,國(guó)內(nèi)媒體有贊也有彈的,有人覺(jué)得它無(wú)所不能,,更有媒體報(bào)道“第三次工業(yè)革命是把信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)與我們現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)結(jié)合,,最典型的案例是現(xiàn)在開(kāi)始大力發(fā)展的3D打印產(chǎn)品,能打印出衣服,、模具,、零部件,,在美國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始有這樣的先例,在國(guó)內(nèi)企業(yè)還沒(méi)有大規(guī)模體現(xiàn),�,!泵绹�(guó)更有所謂的推進(jìn)“再工業(yè)化”戰(zhàn)略和占領(lǐng)全球“第三次工業(yè)革命”戰(zhàn)略。也有潑冷水的,,3d打印這個(gè)所謂新工業(yè)革命的幾個(gè)挑戰(zhàn):①規(guī)模,,一個(gè)跟一百個(gè)成本沒(méi)區(qū)別,
很難形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),,沒(méi)高額利潤(rùn)很難吸引商業(yè)力量加入,;②專利,完全信奉開(kāi)源,,這跟知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)又起了點(diǎn)摩擦,安卓尚容不下阿里云OS,;③門檻,,DIY精神,CAD作圖和3D打印機(jī)技術(shù)何時(shí)普及,;④當(dāng)選擇越來(lái)越多,,搜索越來(lái)越容易,銷售量如何累積,?這個(gè)3d打印工業(yè)革命還可信嗎,?
下面就來(lái)講講什么是3d打印:
1,、3D打印機(jī)及其工作原理淺談
3D打印是添加劑制造技術(shù)的一種形式,,在添加劑制造技術(shù)中三維對(duì)象是通過(guò)連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來(lái)的。3D打印機(jī)相對(duì)于其他的添加劑制造技術(shù)而言,,具有速度快,,價(jià)格便宜,高易用性等優(yōu)點(diǎn),。3D打印機(jī)就是可以“打印”出真實(shí)3D物體的一種設(shè)備,,功能上與激光成型技術(shù)一樣,采用分層加工,、迭加成形,,即通過(guò)逐層增加材料來(lái)生成3D實(shí)體,與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同,。稱之為“打印機(jī)”是參照了其技術(shù)原理,,因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似�,! �
更直白地理解即物品制造,。以往制造一個(gè)物品,,需要將其分割成若干部分,每一樣單獨(dú)成型后進(jìn)行組裝,。3D打印則是首先用計(jì)算機(jī)軟件將物體模型化,,此后,利用3D打印機(jī)按照預(yù)設(shè)好的流程將原材料分層加工,,逐層增加材料,。制作完成后,生成完整實(shí)體,。
最近幾年,,3D打印機(jī)的價(jià)格已經(jīng)能讓中小企業(yè)負(fù)擔(dān)的起,從而使得重工業(yè)的原型制造環(huán)節(jié)進(jìn)入辦公環(huán)境完成,,并且可以放入不同類型的原材料進(jìn)行打印,。
因?yàn)榭焖俪尚图夹g(shù)在市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位,3D打印機(jī)在生產(chǎn)應(yīng)用方面有著巨大的潛力,。3D打印技術(shù)在珠寶首飾,、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì),、建筑,、汽車、航天,、牙科及醫(yī)療方面都能得到廣泛的應(yīng)用,。
每一層的打印過(guò)程分為兩步,首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水,,膠水液滴本身很小,,且不易擴(kuò)散。然后是噴灑一層均勻的粉末,,粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié),,而沒(méi)有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下,,實(shí)體模型將會(huì)被“打印”成型,,打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末還可循環(huán)利用,。
打印耗材由傳統(tǒng)的墨水,、紙張轉(zhuǎn)變?yōu)槟z水、粉末,,當(dāng)然膠水和粉末都是經(jīng)過(guò)處理的特殊材料,,不僅對(duì)固化反應(yīng)速度有要求,對(duì)于模型強(qiáng)度以及“打印”分辨率都有直接影響。目前的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率,,每層厚度只有0.01毫米,,即使模型表面有文字或圖片也能夠清晰打印。當(dāng)然受到噴打印原理的限制,,打印速度勢(shì)必不會(huì)很快,,目前較先進(jìn)的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)25毫米高度的垂直速率,相比早期產(chǎn)品有10倍提升,,而且可以利用有色膠水實(shí)現(xiàn)彩色打印,,色彩深度高達(dá)24位。
由于打印精度高,,打印出的模型品質(zhì)自然不錯(cuò),。除了可以表現(xiàn)出外形曲線上的設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)部件也不在話下,。如果用來(lái)打印機(jī)械裝配圖,,齒輪、軸承,、拉桿等都可以正�,;顒�(dòng),而腔體,、溝槽等形態(tài)特征位置準(zhǔn)確,,甚至可以滿足裝配要求,,打印出的實(shí)體還可通過(guò)打磨,、鉆孔、電鍍等方式進(jìn)一步加工,。同時(shí)粉末材料不限于砂型材料,,還有彈性伸縮、高性能復(fù)合,、熔模鑄造等其它材料可供選擇,。
不過(guò),雖然3D打印機(jī)價(jià)格在不斷降低,,很多廠商,、設(shè)計(jì)院、大學(xué)等都開(kāi)始或準(zhǔn)備配備,,但產(chǎn)品價(jià)格依然較高,。3D Systems推出的新款I(lǐng)nVisionLD入門級(jí)桌面型產(chǎn)品價(jià)格為1.59萬(wàn)美元,而ZCorporation出品的中端型號(hào)Z510要價(jià)10萬(wàn)美元,。好在3D打印機(jī)的耗材成本并不夸張,,例如打印手機(jī)模型,大概花費(fèi)20美元材料費(fèi),比起其它成型技術(shù)成本要低得多,。
2,、再來(lái)談?wù)?d打印和第三次工業(yè)革命的關(guān)系
第一次工業(yè)革命與第二次工業(yè)革命均采用垂直結(jié)構(gòu),傾向于中央集權(quán),、自上而下的管理體制,,大權(quán)掌握在少數(shù)工業(yè)巨頭手中。新工業(yè)革命的組織模式卻截然不同,,其采取的是扁平化結(jié)構(gòu),,由遍布全國(guó)、各大洲乃至全世界的數(shù)千個(gè)中小型企業(yè)組成的網(wǎng)絡(luò)與國(guó)際商業(yè)巨頭一道共同發(fā)揮著作用,。3D打印帶來(lái)的新工業(yè)革命:大部分物品變?yōu)榇蛴≡?打印配方的成本模式,。
這樣出售設(shè)計(jì)變得門檻極低,很多個(gè)人/工作室可以通過(guò)出售設(shè)計(jì)來(lái)生存,;而具體物品的成本則可以通過(guò)原料成本差價(jià)由家庭/個(gè)人靈活掌握,。這種自制潮流會(huì)越來(lái)越擴(kuò)大化,將來(lái)租用大型打�,。庸ぃC(jī)進(jìn)行汽車,、房屋等設(shè)計(jì)也可能成為現(xiàn)實(shí)
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