2018年9月12日 星期三

.淺談一個「百年技術」—— 3D 列印

A Brief History of 3D Printing - MakerBot vs Formlabs






來源3D先锋



近幾年,隨著一批如巴斯夫、三菱、萬華等這類化工巨頭,開始涉足、逐浪3D列印市場,3D列印這片藍海,又重新被公眾的視線所聚焦。


橫空出世的新技術?不,這是一項製造業的「百年技術」
儘管3D列印近幾年的突然大熱,使得我們認為它,是一項橫空出世的製造業新技術,但是如果從它的正式出現到現在,比較廣泛地被運用在如模具製造、精細零組件加工等方面算起,它已經有將近30年的歷史。

而如果深究這項技術的核心製造思想,則可以追溯到更早的時代——19世紀中後期;在1995年以前,「3D列印」這個詞還不存在,當時學界稱呼這項技術為——「快速成型」,在那一年,兩名來著MIT的大四學生將這一「3D列印」這個名詞冠予這項技術,此後,隨著這個名詞的流行,所有的快速成型技術都被「3D列印」納入麾下。

自1860年法國人申請到,一項名為多照相機實體雕塑的專利,到上世紀日本學者對3D列印技術的完善,和美國技術人員的實踐,3D列印在越來越完善中,也越來越接近我們的生活。

3D列印發展史的重要重要人物以及關鍵節點- 每日頭條

3D列印技術的應用領域及材料
隨著技術的發展,3D列印如今已被廣泛應用於各行各業,從工業製造用於各種產品原型、概念的設計,模具的製造等;

在航空航太,國防軍工行業實現複製多變,尺寸細微的特殊零組件製造;

在生物醫療方面,打造人造骨骼甚至器官等等。3D列印技術的發展和應用,使得越來越多的行業,破解了行業的各種難題,製造出以前無法實現的產品。


隨著3D技術一起成長的,還有對於材料的應用,據不完全統計,目前3D列印材料的種類已超過200種,大致分類的話可以將其劃分為:聚合物材料、工程塑料類材料、生物材料、金屬類材料、陶瓷材料等幾個大類。其中最為我們熟知的,應該就是各類工程塑膠原料和樹脂了。

由於樹脂的種類繁多,並且存在著諸如透明、半流體等各種形態,廣泛地應用於,各種中間設計形態模型的3D列印中。而對於3D列印中所用到的塑料,常見的有:ABS、PA、PC、PPSF、PEEK等工程塑膠原料。

除開上述介紹的工程塑膠原料,3D列印中還可以使用PLA作為列印材料,這類材料為生物分解性塑膠原料,比上述的某些材料更加環保,一般用於製造各類醫療器具。


是什麼限制了3D列印?
儘管3D列印具有著強大的實現力,但是這並不代表著,它能夠取代某些目前已經廣泛運用的的製造技術,以製造工業零件模具為例,儘管以高強度的工程塑膠原料,可作為列印的材料,但是透過3D列印技術製造的模具,在零件製造中可能會由於各種,諸如熱循環等因素的作用下迅速損壞。

這就使得生產的成本相應的被提高,同時還由於逐層成型這一特性,模具的表面會出現台階紋,邊緣出現鋸齒等情況,這就使得列印的模具需要進行二次加工,增加生產中的成本。

而在工業製造業外,3D列印也在其他行業,遇到不少的阻礙限制,儘管這幾年的技術發展,使得這項技術可謂飛越性成長,但是在製造精度、強度、質感等方面,還尚未能達到一些行業所需的高要求。

技術的逐步發展,正使得人們看到3D列印技術,所具有的閃光點,但是由於目前技術,與我們想實現的想法的不對稱,這項技術還未能夠真正走近我們。


但是在3D列印市場的藍海,早有一批已經在這一領域,不斷探索的企業,而近幾年各大化工巨頭,紛紛在這一市場中注入一股股新的力量,或推出該領域新技術,或併購已經浸淫許久的專業廠商,這一股股力量的入局,勢必能推動技術的進步,使得3D列印得以廣泛化應用,走入我們的生活。3D列印,未來可期!







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