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“混材混彩”:3D打印抗衡传统制造的蹊径

发布:opticseditor    |    2017-09-11 16:18    阅读:389
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与传统工艺相比,3D打印不仅输在大批量生产速度慢和产品强度差,还存在材料和色彩两方面的短板。混合材料与混合色彩并不能让3D打印成为制造业的中流砥柱,但在成型方式和结构强度的改进工作遭遇瓶颈的当下,这两股力量可为产业拓展新的上升空间。


当世界首台3D打印机被美国科学家CharlesHull发明出来时,这项神奇的快速成型技术惊艳了整个制造产业。然而,三十多年过去,3D打印却呈现出高开低走之势,始终未能超越传统制造工艺,甚至未能与之比肩,久久在边缘地带徘徊。

问题主要出在3D打印本身。该项技术虽可快速成型,但那只是针对小规模定制化生产而言,一旦将其用于大批量的流水线作业,则其效率远不如传统工艺。那么,技术特点就真的决定了3D打印永远只能弄些小打小闹吗?

业界人士当然不会甘心于此。业者在突破层累的成型方法、提高产品结构强度等方面的努力从未停止,也不断有成果产出。然而,就目前总体情况来看,既有的成果尚不足以形成质变以推动3D打印产业实现飞跃。

除了在成型方式与结构强度上下功夫,业者还需另辟蹊径,双管齐下。与传统工艺相比,3D打印不仅输在大批量生产速度慢和产品强度差,还存在材料和色彩两方面的短板。

3D打印的一次性整体成型虽然免除了传统制造中部件组装的麻烦,但又引出材料单一的问题。单一的材料又必然导致色彩的单一,于是在产品成型后,着色和后处理环节又变得必不可少,这进一步削减了3D打印的独特优势。因此,研发可以混合材料、混合色彩的3D打印技术显得尤为必要。事实上,这也正是目前业界部分有心人在做的。

混合材料3D打印领域内,美国哈佛大学走在世界前列。2015年,该校以可穿戴设备制造为切入点,研发了一款能同时打印十种材料的3D打印机。这种设备不仅能主动整合不同质地与属性的材料,更可将传感器、电路等电子器件直接植入打印对象中。近日,哈佛大学再次取得突破,在既有基础上赋予了打印产品以可拉伸性。此外,英国先进制造研究中心也于今年5月开发出类似技术。未来,混合材料3D打印将在军事、交通、医疗、机器人等行业大有作为。

混合色彩3D打印则更加接地气,目前的产品研发可谓遍地开花。2016年,3D打印巨头Stratasys发布了一款名为J750的塑料3D打印机,可造出36万种颜色的产品。同在去年,我国企业豆鲨工坊研制出新型彩色3D打印材料,能呈现超过六百万种颜色,一举打破国外巨头垄断,降低了全彩3D打印成本。今年9月初,日本Mimaki公司推出可打印1000万种颜色的全彩3D打印机,震撼业界。不过,该款设备的打印速度相当缓慢,若想被市场接受,还有待进一步改善。

虽然混合材料与混合色彩并不能让3D打印成为制造业的中流砥柱,但在成型方式和结构强度的改进工作遭遇瓶颈的当下,这两股力量可为产业拓展新的上升空间。更何况,3D打印技术要想在未来抗衡传统制造,混材与混彩也是必须攻克的难题。随着相关设备的陆续上市,我们很快就会看到这条蹊径为3D打印开辟的光明前景。

来源:慧聪网

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