3D打印的痛、潜力和能量



 4月3日到6日美国圣路易斯召开的AMUG增材制造用户大会上成为3D打印行业深刻领悟发展瓶颈、机遇的大会。

的确,无痛点不机遇,3D打印行业的发展更是像个摸着石头过河的过程。然而,或许正因为一切都不是那么清晰,所以3D打印行业内更倾向于合纵连横,共同寻找方向吧。让我们一起感受3D打印行业那些剪不断理还乱的痛点与小荷才露尖尖角的机会。

图:金属增材制造的电子执行器

Linear AMS 展示了一个通过金属增材制造的电子执行器,这个执行器带有复杂的弯曲内部管道,无需任何的内部管道插头,不会发生压力泄露。这个电子执行器被安装到谷歌机器人的两腿内,同时也适用于应用到重型设备、航空航天与国防,以及注塑模具等应用领域。

图:陶瓷芯

上图是AMUG大会Advanced Concept获奖者:Eagle Engineered Solutions的作品. Eagle Engineered Solutions通过Direct Print Ceramic (DPC)核心技术来生产陶瓷芯,内含涡轮叶片复杂的冷却通道,与3D打印的熔模一起配合使用。

从原型走向生产

目前,3D打印最大的应用领域仍然是快速成型,其次是模具生产,然后是零件生产。根据3D Systems, Carbon, Concept Laser, ExOne, GE, SLM Solutions 以及 Stratasys,3D打印用于生产的百分比正在逐渐提高。

行业分析师亦认为3D打印模具是当前3D打印极具优势的领域,3D打印设备厂商和服务商可以将模具市场做为一种市场渗透的策略,3D打印设备与制造商现成的设备形成互补,而不是对现成设备的威胁。更容易引入3D打印技术的应用包括随形冷却、聚氨酯打印(无需铸造而直接通过3D打印来获取聚氨酯零件),备品备件和夹具。是否能够成功引用3D打印技术,关键是看是否能够从3D打印这种方式中获益。

文化的阻力

当前3D打印面临的挑战包括:原来的制造文化形成的抗拒力,自上而下和自下而上的对3D打印技术的支持,创造增材制造企业战略,制定增材制造标准,以及为增材制造而设计(Design for AM – DFAM)。

众多行业专家认为DFAM-为增材制造而设计是当前普及3D打印技术的最大障碍,希望3D打印设备制造商能够发布设计指南。然而,许多设备和软件开发人员认为,那些天生的变量:如应用要求、打印体积、零件尺寸和材料等等都是制约因素,找到一个一揽子解决方案是不可能的事情。所以3D科学谷认为如何来承担材料、设备和软件开发这其中的种种不透明的风险,双方还在探索的路上。

呼唤开源

技术上,增材制造发展的两个主要限制是材料和速度。当涉及到材料,行业专家认为:3D打印行业需要有一个开源平台,就像苹果商店一样,拿树脂材料来说,可以方便的让用户获得所有的材料参数。当然,创造这样一个充满活力的在线市场,使材料供应商和其供应的材料价格透明化,3D科学谷认为这将一方面进一步推动材料价格下降,另一方面提升材料的使用规模。

更大的机会,数据

另一个主题是数据,以数据为中心的3D打印和使用打印过程(in-situ)监测产生了海量的大数据,这些数据可以分析和改进制造过程,从而提高零件质量控制和质量追溯水平。围绕着增材制造的大数据将诞生一系列商业机会和新的商业模式,其他与数据相关的领域包括工作流程、仿真模拟、系统架构和工厂集成。

痛并快乐着…

尽管3D打印技术和应用的发展带来新的兴奋点和增长点,然而连3D打印企业都承认要跟得上节拍是非常挑战的事情。创新,就要逼迫自己走出舒适区。也就是说,即便身处3D打印行业的企业也要用不满足的方式来不断提高自身,不断地打造一个拥有多种组合能力的团队,包括3D打印/原型、CAD/CAM、冶金、晶体学、数控编程、机械设计、精益制造、机械加工、设备维修、IT技术、操作和焊接等各方面知识和能力的重组。

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第五届世界3D打印技术产业大会暨博览会,时间:2016年10月19-21日 地点:成都世纪城新国际会展中心

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