藏的太深了,，揭秘3D打印在消費(fèi)品行業(yè)中的應(yīng)用,！

是不是3D打印依然離我們的日常消費(fèi)生活存在著遙遠(yuǎn)的距離呢?其實(shí)不然！3D打印技術(shù)與普通消費(fèi)群體之間的聯(lián)系非常密切,，只是你還未察覺而已,。比如，手感更好的保溫杯,、騎行更輕便自行車,、佩戴更舒適的眼鏡、腳部保護(hù)更好的運(yùn)動鞋,、私人定制的耳塞等等,，其實(shí)這些日常消費(fèi)品研發(fā)與測試的背后，都是3D打印技術(shù)在默默地“付出著”,。

因此,，盡管我們并非都能在現(xiàn)實(shí)生活中與3D打印存在零距離接觸，但這項(xiàng)技術(shù)的確已逐漸滲透至消費(fèi)領(lǐng)域的各個(gè)層面,，并潛移默化地改變著人們的消費(fèi)與生活方式,。據(jù)知名市場研究公司Gartner預(yù)測，3D打印將使消費(fèi)品行業(yè)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域的商業(yè)模式發(fā)生變革,，截至2021年,，全球前100家消費(fèi)品公司中，將有20%使用3D打印來制造定制化產(chǎn)品,。像聯(lián)合利華等成功的全球消費(fèi)品牌就已經(jīng)通過Stratasys3D打印技術(shù)大幅縮短了原型設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)間,，并實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約。

通常而言,，消費(fèi)品生命周期較短,，更新?lián)Q代頻率高，普遍采用大規(guī)模生產(chǎn)與銷售的方式,。但是,，3D打印在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)環(huán)節(jié)，尤其是用于設(shè)計(jì)原型的快速迭代,，不僅為消費(fèi)品行業(yè)帶來了設(shè)計(jì)自由,，還能加快產(chǎn)品上市的步伐。

例如,，在競爭激烈的跑鞋市場上,，BrooksRunning采用3D打印加速設(shè)計(jì)迭代，驗(yàn)證跑鞋設(shè)計(jì),。由于每季最少有5款新鞋設(shè)計(jì),，設(shè)計(jì)和打印能力為品牌節(jié)省了大量的外包時(shí)間和每雙鞋500-800美元的設(shè)計(jì)成本。Brooks鞋類開發(fā)師KennyKrotzer說，3D打印帶來了很多便捷,，節(jié)省了設(shè)計(jì)流程中“大量的時(shí)間和讓人困擾的問題”,。“我們的目標(biāo)是構(gòu)建市場上性能最好的產(chǎn)品,，現(xiàn)在有了新的工具幫助我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),。”

可見,，用于多材料同時(shí)打印還能夠增加產(chǎn)品的功能性和價(jià)值,。

Brooks利用3D打印技術(shù)制作的中與外底原型

環(huán)顧消費(fèi)品市場，有的公司還利用3D打印技術(shù)來生產(chǎn)個(gè)性化智能手機(jī)和平板電腦,。還有一些公司甚至更進(jìn)一步,，生產(chǎn)用于電動剃刀和手機(jī)等設(shè)備的人體工學(xué)主體、外殼和備用件等,。得益于能夠?qū)?D打印與數(shù)字知識產(chǎn)權(quán)相結(jié)合,，消費(fèi)性電子產(chǎn)品廠商獲得了新的收益來源。由于能夠提高產(chǎn)品個(gè)性化水平,，這種方法已經(jīng)獲得了更為廣泛的應(yīng)用,，而且也被用于有限市場產(chǎn)品的小規(guī)模包裝和老舊技術(shù)的零部件生產(chǎn)。

　　全彩打印效果

總體而言,，3D打印應(yīng)用于消費(fèi)品行業(yè)的優(yōu)勢主要有以下兩點(diǎn)：


提升設(shè)計(jì)水平：3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜設(shè)計(jì)的模型制作,，賦予設(shè)計(jì)師更多自由，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平大幅提升,。此外,，設(shè)計(jì)師還能忽略傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)，無需考慮設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能否被制造出來,，可在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中就直接打印出模型,，這不僅消除了外部模型制作環(huán)節(jié)，還有效防范了數(shù)據(jù)的泄漏,。

節(jié)省材料與時(shí)間：3D打印材料平均利用率理論上接近100%,，遠(yuǎn)高于平均利用率僅為25%左右的傳統(tǒng)的“減材制造”工藝。傳統(tǒng)模型制造周期以天為單位,，而3D打印技術(shù)則以小時(shí)為單位,，且打印工作完全可以安排在夜間或者周末進(jìn)行。由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制�,？梢酝�步進(jìn)行,，所以進(jìn)一步縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。

案例：Trek彩色多材料先進(jìn)原型推動騎行熱情
您可曾想過,，一輛自行車上究竟采用了多少材料呢?剛性金屬框架,、結(jié)實(shí)的橡膠輪胎,、柔軟車把手握柄、有襯墊的座椅,、透明或有色的鏡片……

TrekBicycle公司總部位于美國威斯康星州滑鐵盧(Waterloo,Wisconsin)，其工程師和設(shè)計(jì)師對于改良騎乘體驗(yàn)的“癡迷”程度可謂是遠(yuǎn)近聞名,。他們的專有碳纖維制造創(chuàng)新工藝,，能夠生產(chǎn)出破記錄的超輕框架、超級空氣動力學(xué)翼面——可提供超低阻力甚至是負(fù)阻力(或推力)的獨(dú)特形狀,。

Trek工程師,、設(shè)計(jì)師和技術(shù)人員都全身心地投入到了自行車開發(fā)工作中。結(jié)合大量道路測試所帶來的靈感創(chuàng)新,，再加上最先進(jìn)的3D打印機(jī),，他們成功打造了最完美的騎乘體驗(yàn)。

Trek的原型制作實(shí)驗(yàn)室是首批采用StratasysObjet?500Connex3?彩色多材料3D打印機(jī)的實(shí)驗(yàn)室之一,。這種基于PolyJet技術(shù)的3D打印機(jī)可制造出觀感如同最終產(chǎn)品的原型,，且與同類產(chǎn)品相比可提供更多的材料選擇和更長的正常運(yùn)行時(shí)間。

Trek原型開發(fā)部門使用多材料3D打印技術(shù)制作出接近最終產(chǎn)品的原型

具體而言,，Trek工程師能夠?qū)⑷彳浵鹉z類組件集成至由他們的最愛——耐用型DigitalABS?材料——所構(gòu)建的模型上,。這一點(diǎn)極其重要，因?yàn)樽孕熊嚨暮芏嗔�,、配件都是由剛性組件和柔性組件共同構(gòu)成的,。

采用Connex3打印機(jī)之前，該實(shí)驗(yàn)室不得不分批次制造這些零件,，并且還得來回更換3D打印材料,，然后再進(jìn)行組裝。又或者,，為了能夠在同一批次作業(yè)中制造出這些不同的零件,，而不得不將剛性組件替換為耐用性較差的非復(fù)合材料。

Trek原型開發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)理MikeZeigle表示：“我們生產(chǎn)的原型零件必須非常接近生產(chǎn)件,�,！币恍┨厥馇闆r下除外，像有時(shí)候,，團(tuán)隊(duì)僅需以三維方式呈現(xiàn)創(chuàng)意,，并非對新產(chǎn)品進(jìn)行測試，那不必這樣,。工程技術(shù)人員GuadalupeOllarzabal及其團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒂邢拊�分析�?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能顯示騎行者向各區(qū)域施加壓力的自行車座3D圖,。他說：“大多數(shù)人都認(rèn)為他們騎車時(shí)是坐在了整個(gè)車座上，但其實(shí)不然,，車座有些部位所承受的壓力比其他部位要大,。而彩色3D打印的應(yīng)用,，可為設(shè)計(jì)師顯示出壓力分布狀況，助其做出決策,，例如哪里應(yīng)該設(shè)置高密度泡沫等等,。”

　　這種彩色模型可顯示騎車人施加在座墊上的壓力分布

PatrickZeigle將3D打印握柄安裝到自行車上進(jìn)行測試,，Zeigle說：“對Trek而言,，Connex3就是一款能夠讓我們打造出最佳自行車的最佳工具�,！闭�是這種對細(xì)節(jié)的執(zhí)著追求,，使Trek得以對騎行體驗(yàn)進(jìn)行不斷改進(jìn)。通過上述介紹,，我們相信,，3D打印將在消費(fèi)品行業(yè)發(fā)扮演加“個(gè)性化”的角色，使生活變得更加美好,。讓我們共同期待吧,！

來源：創(chuàng)想三維