展望未來,，看看3D打印的如何發(fā)展

3D打印技術(shù)是個不斷發(fā)展的新興制造技術(shù)，許多應(yīng)用在今日才嶄露頭角,，或許在不久的將來就成為主流的制造技術(shù),。市場研究機構(gòu)Gartner對2020年3D打印技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用進行了預(yù)測，并總結(jié)了關(guān)于3D打印的四個趨勢,，每一種趨勢都可以在近幾年的3D打印技術(shù)發(fā)展歷程中找到“蛛絲馬跡”,。我們以Gartner的四大趨勢為主線，將這些“蛛絲馬跡” 進行了整理,，讓我們共同來回顧3D打印的發(fā)展,、展望3D打印的未來。3D打印與制造業(yè)水乳交融,，而3D打印本身就是制造業(yè)的一部分,。

趨勢1：10%的工業(yè)生產(chǎn)將集成自動化3D打印技術(shù)
自動化的范疇包括3D打印技術(shù)與機器人、機械臂的結(jié)合,，自動化控制與檢測等,。

可協(xié)同作業(yè)的3D打印機器人

圖片來源：Siemens

代表性技術(shù)：西門子SiSpis蜘蛛機器人，該機器人外形和工作原理都酷似蜘蛛,，身上裝有一個可擠出PLA 打印材料的3D打印機,、相機和激光掃描儀，在進行大型物體3D打印作業(yè)時,，多臺SiSpis蜘蛛機器人將協(xié)同作戰(zhàn),，完成打印任務(wù),。西門子研制蜘蛛機器人，會3D打印還能團隊合作,！
機械臂更廣泛的用于3D打印領(lǐng)域

圖片：Viridis3D的砂模3D打印機械臂

自動化領(lǐng)域著名的制造商ABB和KUKA都已跨界到3D打印領(lǐng)域, 通過集成3D打印設(shè)備,機械臂可承擔(dān)制造大型復(fù)雜零部件或建筑結(jié)構(gòu)的任務(wù),，例如：Stratasys公司將3D打印熔融擠出頭集成在KUKA機械臂上，完成大型碳纖維零部件的3D打印,，詳見3D科學(xué)谷的市場研究碳纖維風(fēng)來襲,，3D老江湖新目標(biāo)指向大尺寸以及碳纖維打印,；Viridis3D 公司通過集成了3D打印機的ABB機械臂和自動化傳送帶,，完成砂模的批量化生產(chǎn)。

趨勢2：30%的骨科植入物是在醫(yī)院內(nèi)部或就近3D打印的
植入物是植入人體的醫(yī)療器械,，由于不同人體之間存在著差異,，個性化定制的植入物與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品相比將帶來更精準(zhǔn)的治療效果，3D打印在個性化小批量產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域具有優(yōu)勢,，因此而日益受到植入物制造領(lǐng)域的重視。

未來植入物將不單純依賴于醫(yī)療器械工廠的大規(guī)模生產(chǎn),，還可以在醫(yī)院內(nèi)部或附近的實現(xiàn)快速3D打印,。不過植入物在投入使用之前還需經(jīng)過嚴(yán)格的消毒、測試和審批,，按需生產(chǎn)的定制化植入物也不例外,，雖然3D打印技術(shù)制造小批量定制化植入物的時間很短，但是這些后續(xù)的流程周期很長,，如何加速這些流程是實現(xiàn)定制化植入物就近快速生產(chǎn)所需要解決的問題,，Gartner認(rèn)為這個問題在未來三年將得到改善。南極熊盤點——國內(nèi)醫(yī)療機構(gòu)在3d打印人體植入的應(yīng)用案例

預(yù)言3：3D打印技術(shù)的應(yīng)用將使新產(chǎn)品推出市場的時間縮短25%

圖片來源：GKN

3D打印技術(shù)為企業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)工作,，帶來快速及低成本的產(chǎn)品原型制造,、小批量試制解決方案。因引入3D打印技術(shù)而使新產(chǎn)品研發(fā)受益的企業(yè)不僅包括對交貨期極為苛刻的航空制造企業(yè),，例如GKN 航空,還包括依靠創(chuàng)新技術(shù)和新產(chǎn)品推出速度立足于市場的創(chuàng)業(yè)型企業(yè),，如Nano-Racing無人機創(chuàng)業(yè)團隊和Alta Motor電動摩托車團隊。

預(yù)言4：75%的制造企業(yè)將使用3D打印的工具
3D打印將作為傳統(tǒng)制造技術(shù)的補充,，逐漸成為大多數(shù)制造企業(yè)所倚重的技術(shù),，這種補充作用主要體現(xiàn)在兩個方面，一個方面是直接制造傳統(tǒng)技術(shù)難以實現(xiàn)的復(fù)雜產(chǎn)品或小批量產(chǎn)品,，另一方面則是制造傳統(tǒng)制造技術(shù)所需要的模具,、刀具、夾具,。

將金屬3D打印與機加工相結(jié)合-高邁特生產(chǎn)非標(biāo)刀具的新途徑

圖片來源：雷尼紹

模具是工業(yè)之母,，廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓,、擠壓,、粉末冶金件壓制、壓力鑄造,，以及工程塑料,、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中,。幾乎所有的3D打印技術(shù)都可以在模具領(lǐng)域中找到應(yīng)用的切入點,，其中比較典型的是SLM 3D打印技術(shù)在注塑模具隨形冷卻通道制造中的應(yīng)用。

3D打印技術(shù)在模具制造中的主要應(yīng)用還包括快速制造鑄造砂模和熔模母模,，刀具是機械加工技術(shù)中所必需的工具,，許多非標(biāo)刀具槽型復(fù)雜，制造難度大,、交貨周期長,、制造成本高，目前部分刀具制造商已嘗試性的探索使用金屬3D打印技術(shù)制造復(fù)雜的非標(biāo)刀,，詳見高邁特生產(chǎn)非標(biāo)刀具的新途徑,。干貨 | 南極熊獨家揭秘：鑄造砂型3d打印

在機床上或生產(chǎn)線上裝夾工件的非標(biāo)夾具也可以通過3D打印技術(shù)進行快速制造，無論是像雄克這樣的專業(yè)夾具制造商（詳見3D科學(xué)谷市場研究3D打印在刀夾具領(lǐng)域的應(yīng)用） 還是像沃爾沃發(fā)動機廠這樣的制造業(yè)用戶都已開始使用3D打印技術(shù)來制造夾具,，據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究沃爾沃法國發(fā)動機工廠使用Stratasys 的3D打印系統(tǒng)制造非標(biāo)夾具,，制造周期縮短了94%，制造成本也顯著降低,，3D打印在制造非標(biāo)夾具領(lǐng)域所帶來的價值將推動更多制造企業(yè)使用3D打印的夾具,。


來源：3d科學(xué)谷
延伸閱讀：
盤點：2016年生物3D打印領(lǐng)域突破進展