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3D打印将撼动全球制造业

2019-10-16 20:46:58 | 来源: 食材

虽在国内还未普及,但产业链正在形成,中国技术产业联盟前不久也在北京成立。近期的英国《经济学人》杂志,还给3D打印技术扣上了 第三次工业革命重要标志 的帽子。

实地探访3D打印制造

美国科幻作家罗伯特 希克利在其小说《万能制造机》中描述的诸多细节就好像现在的3D打印机。或许他未曾想到,现在还真出现了类似的机器。

10月24日,记者走进位于DRC北京工业设计创意产业基地的一家3D打印服务中心,墙壁的一侧摆放着用石膏、塑料或树脂打印出来的动漫人物、立体人像工艺品以及像扳手这样的模具。而房间的另一端,一台3D打印机正在塑造 翅膀 的零部件,将被拼装在一个凤凰模样的工艺品上。

这台机器的成型仓温度高达310℃,密闭盒内的丝状塑料依电脑程序路径指引,通过高温热熔喷头在一个可升降平台上像作画高手一般,层层喷涂、堆叠,由点堆积成面,由面堆积成实体,最终固化成型。24小时之后,尺寸同为长15mm、宽10mm、高100mm的十多个零部件喷涂完成。

亚洲制造业协会首席执行官、中国3D打印技术产业联盟副理事长罗军告诉记者,3D打印技术的学术名称为快速成型技术,也称为增材制造技术,诞生于上世纪80年代。美国斯川塔斯(Stratasys)公司在1992年卖出了第一台商用3D打印机。这项技术应用计算机软件,设计出三维立体的加工样式,然后通过3D打印机,用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层 打印 出立体的产品。

之所以使用 打印 一词,其原理与传统打印机是相似的,都通过电脑操作完成。但本质不同,传统打印机里面装的是墨粉,而3D打印机里面则是一个庞大的材料系统。这个系统里面是根据产品需要而配备各种材料,包括光敏树脂、塑料、尼龙,甚至是金属。

经营上述3D打印服务中心的是北京上拓科技有限公司。当然,如果你想依据自己的面貌和身材打造一个立体玩偶,在这里也可以实现。

一台3D打印机正在打印石膏材制的人像

该公司技术部经理侯贺杰说,像这种定制化的服务模式在欧美国家已非常流行,人们能自己设计三维图样,或是委托相关3D打印公司,或是通过在线3D打印服务网站,为自己或他人定制物件。

效率为王省钱省时间

相比传统制造,3D打印有其独特的优势。

侯贺杰所在的技术团队曾为客户制作了一件结构复杂的3D打印模具,尺寸为长288mm、宽153mm、高67mm,使用的是熔融挤压堆积成型工艺(简称FDM)打印制作,耗费时间约为40小时,花费3000元,如果同样的模具采用传统制造方法,需要耗费30天左右的时间,花费在10000元左右。

对比可以看出,3D打印在时间和费用上都比传统模具更占优势,在用于新产品的验证开发上,可以很大程度地节省项目的时间和费用。

华中科技大学材料科学与工程学院副院长、中国3D打印技术产业联盟第一副理事长史玉升,长期从事快速制造的教学和科研工作。他在接受《中国科学报》记者采访时表示,通俗点说,过去的传统制造方法,比如采用模具,把金属或塑料熔化后灌进去,从而得出零件,这对复杂的零部件加工而言非常困难。这种时候,3D打印的技术优势就能凸显出来。

    

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