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3D打印并不神秘,也絕非只能在學術研究的實驗室才能見到

時間:2013-07-06 12:22:27  作者:上海SEO  來源:http://www.tfuatj.live  查看:216  評論:0
內容摘要: 幾乎每天都有關于3D打印的新聞。這項快速制造技術被冠以了可以想象到的所有榮譽。但是,這些概念與現狀相差有多遠呢?

  上海SEO幾乎每天都有關于3D打印的新聞。這項快速制造技術被冠以了可以想象到的所有榮譽。但是,這些概念與現狀相差有多遠呢?深圳商報記者走訪在一線使用3D打印技術的企業,發現事實是,在可預見的未來,3D打印不會在中國顛覆任何行業。


  3D打印并不神秘,也絕非只能在學術研究的實驗室才能見到。事實上,深圳作為“世界工廠”和“設計之都”,3D打印技術的商業應用已經在這里發展了一年多。許多人知道國內主流的桌面3D打印機生產廠商大半都在深圳,但鮮為人知的是,深圳已經有不少專業的工業級3D打印服務商和大規模應用3D打印的工業設計機構。


  深圳市源創尚品工業設計公司是一家深度應用3D打印的工業設計機構。據其總經理廖天佑向深圳商報記者介紹,目前他們有近10%的設計案會引入3D打印來進行手板制作。但是這家工業設計機構并不擁有3D打印機,為他們提供3D打印服務的是深圳市茂登科技公司——這是一家專業3D打印服務商。茂登公司通過進口工業級3D打印機作為生產設備,為包括源創尚品在內的多家客戶提供3D打印服務。


  這種組織形式,使得符合商業應用需要的高精度3D打印可以順利進入工業生產的環節。


  桌面3D打印機只是“玩具”?


  3D打印技術事實上已經發展了40年,這種通過逐層堆積材料來疊加成為產品機構的制造方式,與傳統制造業通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削等完全不同。3D打印將三維實體變為若干個二維平面,通過數字化的管理,大大降低了制造的復雜度——不需要復雜的工藝、不需要龐大的機床、不需要眾多的人力,直接從計算機圖形數據中便可生成任何形狀的零件,使生產制造得以向更廣的生產人群范圍延伸。


  近兩年3D打印又成為科技概念的熱門話題,是因為桌面3D打印機的誕生和推廣。這種基于開源硬件解決方案開發生產出來的3D打印機,實際上是對于大型工業3D打印機的簡化和廉價化。深圳擁有多家桌面3D打印機的生產商,但其產品仍處于起步階段。以技術研發進展較快的深圳維示泰克公司為例,他們生產的桌面3D打印機售價不到一萬元,可以使用幾種塑料線材作為原料打印制造小型物品,雖然其官方稱他們生產的3D打印機精度可以達到0.2毫米,但實際精度往往達不到。而且之前在深圳高交會期間深圳商報記者與維示泰克公司負責人交流時,對方也表示桌面3D打印機制作的物品“比較適合作為展示使用”——言下之意是,還不能用于功能性零件或產品的制作。


  這并不是維示泰克一家的問題,事實上國內所有的桌面3D打印機生產商都面臨這樣的問題。而國外較為熱門的桌面3D打印機,也未必比國內更先進多少。將3D打印機小型化廉價化之后,包括自動化控制、材料科學和溫度控制等等幾個核心技術難點是全世界3D打印機研發行業正在試圖突破的。在現階段,如源創尚品總經理廖天佑所直言不諱的,“桌面3D打印機只是玩具。”


  3D打印幾乎完全用于手板制作廖天佑是工業級3D打印機的用戶。茂登公司向他提供服務的工業級3D打印機采購自以色列,價格上百萬元。工業3D打印機不僅可以實現最高0.01毫米(10微米)的高精度打印,還可以根據需求更換不同的噴頭與托盤,以打印不同材質的產品,包括金屬材料、類石膏材料和軟硬可調材料,甚至是多材料的混合打印——而這些實際上已經很成熟的技術,由于與消費者較遙遠,還依然被大眾輿論認為是科幻和實驗。


  “我們使用3D打印來制作手板,而像茂登這樣的3D打印服務商,99%的業務訂單也就是制作手板。”廖天佑如此介紹。


  一般的工業產品,從最初的技術調研到最后的量產,要經歷至少14個流程環節,而廖天佑所提到的“手板制作”是其中非常重要一環。手板亦被稱為“首板”,是指在沒有開模具的情況下,根據產品圖紙做出的若干個產品樣板,主要用來驗證產品,包括外觀、結構和功能。由于最早這種樣板只能靠經驗豐富的技師手工制作,所以學名“手板”。當然目前的主流的手板制作也是是采用如數控機床等現代設備完成的。由于3D打印天生不需要模具,自然就成為了制作手板的前沿選擇之一。


  廖天佑分享了近期一個他主導的鎖具產品設計案例。由于這是一個設計為采用特種金屬制造的鎖具,所以用數控機床切出來的傳統手板,在材質上完全不能驗證鎖具設計的可行性。在以往,這種特種鎖具的設計,只能是在紙面工作盡量完善周密的情況下,跳過手板直接制作模具,拿模具澆筑制造出一個原型產品來做驗證。這就面臨一個風險,如果確實存在設計缺陷需要調整,那么整套模具幾十上百萬的費用都打了水漂。許多歐洲著名的手工保險柜之所以要賣到天價,有一部分原因就是由于這種為了驗證而沉沒的設計成本太高了。


  但因為采用3D打印技術,廖天佑輕松完成了這個鎖具設計的挑戰。他直接將金屬原材料制成粉末,在工程師的協助下使用3D打印按照不同的設計圖紙一次打印了五個鎖具原型,最終有一個通過了驗證。原本可能要花一年才能完成的設計案,他們只花了兩個月時間。“即使第一批五個產品都驗證失敗了,我們去研究問題調整設計,再用3D打印重新制作手板,也只需要一兩周的時間。”廖天佑補充道。


  上海SEO廖天佑認為,3D打印制作手板與傳統的工業流程具有性質上的不同:“手板只是一個模型,只能做到無限逼近原型產品;但3D打印制作的手板,其實就是第一個產品,它應該與量產的產品沒有差別。”而這,也正是3D打印技術的優勢所在。

 

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