国营七三三厂电子技工学校:3D打印技术未来的前景

2021-06-10 08:22:08 adminTu

其实3D打印这也是近些年来一直都能听到的一个概念,它的本质就是将打印机内的“打印材料”,按照在计算机上绘制出的实物图形,一层一层地堆叠“打印”成实物。

正是因为这种“一层一层堆叠”的方式,它也有一个更为官方的名称叫做增材制造。

这主要是为了与传统工业制造中的“减材制造”做出一定的区分。

举一个容易理解的例子,雕刻工艺应该都听说过,将一整块材料雕刻成工艺品,其实这就是一种典型的“减材制造”。

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最终出来的成品最大的特点就是精细。

但同时,越精细的产品,由于“减材”的缘故,所产生的废料也就越多。

而3D打印由于其“增材”的原理,使得在制造过程中基本不会产生工业废料,同时制作出的成品还能够保证足够的精细化,这两点对于工业制造领域而言,绝对是有着划时代意义的。

3D打印的工作流程说起来其实也非常简单,总体来说就是先建模,再交由3D打印机来进行“打印”制造。

在这之中,建模是非常重要的一点,因为它所代表的就是3D打印成品的样式以及细节。而这个建模大体上又能分为三种方式,一是直接绘制得出,当然,这不是我们传统意义上的“绘制”,而是通过专用的电脑软件进行制作,比较常用的软件有3DMax,Maya,CAD等等,工业设计上也常用Rhino等软件进行3D打印的建模设计。

第二种方法则是相对比较“取巧”的方式,现如今3D打印的发展也已经小有规模了,因此网络上也不乏许多分享3D模型的网站,因此可以直接通过下载的方式来获取建模。

第三种则是通过3D扫描仪进行逆向工程建模的方式。这种方式其实也是伴随着3D打印技术而生的一种辅助技术,3D扫描仪又能分为两种不同适用范围的,如果是对一些中小型实物进行3D扫描建模,那么一台桌面级的三维扫描仪就充分够用,而如果是需要对一些大型产品进行3D扫描建模,那么就需要一台手持式的3D扫描仪。

当然,3D扫描建模其实不仅仅能应用于3D打印,它还衍生出了很多“妙用”。比如知名3D打印社交平台MyMinifactory,就发起过一个非常有意思的活动,叫做“Scan The World”,利用3D扫描仪将艺术品扫描建模,并通过互联网进行分享,让人们能够真正的“云鉴赏”来自世界各地博物馆的艺术品。

这之中让人比较意外的是,上图中Scan The World项目负责人Jon Beck所使用的手持3D扫描仪,其实还是个“国货”,来自先临三维(Shining 3D)的EinScan Pro 2X。

除开建模的问题之外,真正代表3D打印水准的,其实还是要从之前我们说到过的“打印材料”来看。

此前的3D打印,由于真正投入使用的“打印材料”还是以各种“塑料”为主,制作出的产品更多是用于打样或开模前的验证,也就是说停留在产品研发阶段,而不是批量生产阶段,产生的影响力就会弱很多。

然而经过近些年的发展,随着国内外市场上金属以及更多工程塑料等3D打印材料的不断推陈出新,3D打印技术已经在逐步走向“直接制造”、“批量生产”的阶段,这才是3D打印技术真正开始走向大规模应用、深刻影响社会的开端。未来这项技术将非常值得我们期待!

一个典型的例子就是,不论国外的阿迪、国内的匹克,都已经推出过3D打印运动鞋,这些运动鞋的鞋底、鞋面都采用了3D打印技术,所使用的就是工程塑料类的材质,强韧耐用,且造型别树一帜,虽说上千元的价格并不便宜,但是尝鲜的人还是不少。

这其实也表明了,3D打印正在走进普通人的生活。

国内在3D打印技术应用于工业化之中也取得了不小的成就,在3D打印运动鞋这件事的背后,其实就有着不少国内科技公司的影子,比如北京易加三维,就凭借他们多年积累的技术实力,以及在细分市场上数一数二的地位,与国内外多个知名运动或服装品牌有着长期的合作。

而更值得自豪的是,在更进一步的金属3D打印技术上,我国与欧美国家相比,其实也不落于人后,甚至隐隐有着超越的态势。

金属3D打印技术是目前是3D打印届的“高富帅”,都是国际或国内一些真正有技术、有实力的从业者在群雄逐鹿。而且不仅仅是说,我们能够做金属3D打印就代表牛逼,而是把金属3D打印能够真正应用于工业制造之中,才是真正的厉害。

就比如此前提到过的北京易加三维,他们的金属3D打印设备就在航空航天、军工、模具、医疗上的齿科与骨科、汽车等高精尖领域得到了较为广泛的应用。由此也可以看出,这家企业的技术实力不可小觑。

比如他们最近刚刚发布的一款EP-M450大尺寸金属3D打印机,一次性可以打印455*455*500mm³尺寸的大型金属件,比如下图这个航空航天上用的火焰尾喷罩,尺寸是Ф393mm*340mm,用的是钛合金材料:

这其实就是一种非常强大的实力展示了,航空领域的机械零部件所需要的精度都是有着非常严苛要求的,而这款工业级金属3D打印机能够完成这样的订单,制造出符合需求的成品,表明了实际上我国在3D打印技术上,其实已然踏入了世界前列的水平。

当然,对于3D打印未来的发展,我们自然也可以抱持一个乐观的态度,且不说那些3D打印骨科植入体、血管、人体器官(心脏)等一系列目前已有的,应用于医学中的3D打印应用,仅凭3D打印能够应用于工业制造之中,假如再进一步发展,解决一定的成本问题,就势必能够为日后的制造业带来一波新的冲击。

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