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3D打印应用广泛 市场前景可期

浏览:68 发表时间:2020-05-04 08:43:54

  3D打印,即快速成型技术其中之一。它是一种以数字模型文件为基础,运用塑料或者粉末状金属等可粘合材料,通过逐层打印的方式来制造物体的技术。

  3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造。现在人们日常提到的3D打印,多是以大众化、功能简单的桌面级设备进行的增材制造为主。在许多展会上,我们都能见到3D打印机的身影。听起来虽然简单,但是讲起来3D打印的用途却真不少。本文简单盘点了目前3D打印应用较为广泛的几大行业,以供各位参考。

  一、医疗

  近年来,随着3D打印技术进步,其在医疗行业应用的深度和广度都得到了显着提升。

  在应用的深度上,早期的3D打印只能制造冰冷的医疗器械,如今已开始向具有生物活性的人工组织、器官的方向发展;从广度来看,3D打印从最初的医疗模型设计制造,逐渐发展到可直接制造医用材料、植入物、复杂手术器械和3D打印药品等。

  数月前,苏黎世科技大学的科学家就研制出一个3D打印心脏。这一事件几乎轰动整个医疗科技行业。虽然实验后证明这个心脏由于材料不够坚韧,仅能支持使用30-45分钟。但是这款新型3D打印的心脏依然比以往研发出来的人造心脏有所突破,从外表看起来,已不再像传统的机械泵那么笨重了。

  除了3D打印器官以外,骨骼缺损、颌面损伤、颅骨修补等,都无法用一般修复产品进行治疗,而3D打印产品提供了有效的解决方案,尤其是这些需要打印的假体都可根据患者的情况特点进行订制生产。

  此外,3D打印也能帮助医生规划医疗模型,尤其针对复杂手术,可有效降低手术风险,提高手术成功率。3D打印还能为医疗器械的研发提供更加经济、快速的产品原型制造方式。如今,有了3D打印的加入,医疗事业更趋向于精准化、个性化发展。

  二、制造业

  3D打印应用在制造业,主要来说有以下三种优势。

  1.节约成本:就传统制造来说,物体形状越复杂,对应的成本也越高。传统制造机器需要通过切割、焊接等工序制造物品,而3D打印则是通过分层堆积形成实体物品。对3D打印机而言,制造形状复杂的物品并不比制造一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。因此3D打印可为企业节约不少材料,减少废弃副产品,以此降低成本。

  2.生产多样化:从生产材料方面看,传统的制造机器将不同原材料结合成单一产品并非易事,因为传统机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起。但在3D打印中,我们有能力将不同原材料融合在一起,以形成具有独特的属性或功能的新材料。

  此外,传统的制造设备功能较少,做出的形状种类有限。而一台3D打印机就可以根据需求打印各种形状的物品,完全不需要购置新设备,只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料即可实现产品多样化。

  3.省时省力:传统的大规模生产线建立在组装线基础之上,机器生产出相同的零部件,然后由机器人或工人进行组装。如果产品组成越复杂,那么组装耗费的时间和成本就越多。而3D打印能使产品一体化成型,不需要组装。如此一来不仅缩短了生产时间,还节省了劳动力成本。

  此外,企业可以根据客户订单使用3D打印机制造出定制化产品满足客户需求,即时生产减少了企业的实物库存,避免了产品堆积。

  三、建筑业

  在建筑行业,工程师和设计师们似乎都接受了用3D打印设计建筑模型。传统建筑设计过程中,用图纸的方式不够详细具体,要制作建筑模型又需要耗费大量时间。而3D打印的出现,不仅能够快速满足设计师的需求,模型也较为精美,而且成本低、环保还能节省不少模型制作时间。

  3D打印在建筑过程中主要优势在于环保,同时成本也低。业内专家曾表示,3D打印建筑可把建筑垃圾再利用,同时避免产生新的建筑垃圾。与传统建筑行业相比,3D打印可节约建筑材料30%-60%、缩短工期50%-70%、减少人工50%-80%,据测算,3D打印至少能使建筑成本降低50%以上。

  虽然3D打印在建筑行业的应用优势颇多,但是在小编看来,3D打印主要还是应用在建筑设计阶段,只有少部分建筑项目能够交付使用,要想实现大范围普及仍需一定时间。

  小结:

  上文列举的3D打印的主流应用,可能很多都是人们日常生活可以见到的,但也有少部分例如3D打印心脏这类产品,人们只听过没见过。但是3D打印的应用远不止此,越来越多的行业已经开始将3D打印技术融合在其中。

  通过参照普通打印机的技术原理,3D打印为人们提供了一种全新的制造模式。虽然现阶段它展现出来的优势巨大,但是冷静思考一番,就会发现它也存在些许不足。如何保证3D打印制造的产品的质量?如何保证3D打印技术的精准度?如何实现3D打印技术的普及与产品量产?这些都是人们需要面对的问题。相信在人们共同努力下,3D打印还会带给我们更多惊喜。


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