玖玖在线免费视频,中文字幕 欧美极品 在线 一区,男男白嫩小受h视频,91在线综合

    被賦予開啟第三次工業革命使命的3D打印技術將我們的關注點從傳統的批量生產上移開，并帶我們進入一個可定制化的一次性生產時代。 

   洗衣機上壞個塑料件？目前的做法是：維修人員從經銷商那里下個單，然后他們再從工廠將零件發過來，這個工廠可能在國內，也可能在印度或菲律賓，在那里他們使用非常昂貴的模具從注塑機里注塑出來。在可想象的未來，事情會變得非常簡單，你只要在家里用3D打印機就可以把這個零件打印出來，你所需要做的就是從制造商網站上下載一個CAD文件。如果家里沒有3D打印機，你也可以帶上文件到專門的3D打印店去打印。 

    3D打印機誕生于上個世紀80年代中期，這種技術也稱為“增材制造”，因為其采用了“累積成型”的工藝，這與傳統的“減成法”相反。要了解這兩者之間的區別，可以想象雕刻工藝，雕刻師在一塊石材上一點一點鑿去多余的部分，直到整個物體形狀顯露出來，而鑿下來的材料則棄之不用。這是一種“減成法”工藝。在生產制造中，這與切削、鉆孔、研磨等工藝類似。但是在增材制造中，3D打印機并不會減掉任何材料，而是采用逐層累積的方式將物體構建出來。 

    相同原理，不同工藝 

    3D打印機有多種不同的工藝，但是其原理大都相同，都是采用逐層累積的方式將薄層堆疊起來，直到整個物體完成，就像是傳統打印方式在紙上打出2D圖形，只不過多了一個維度，即朝上的Z軸。每一個打印出來的疊層都是最終物體的水平橫截面切片層。就好像是多層的蛋糕一樣，每一層擺上去，直到整個蛋糕形成。只不過3D打印的精準和精確度更高。常見的3D打印工藝包括立體光固化成型、熔融沉積成型工藝和選擇性激光燒結等。 

    立體光固化成型（SLA）- 最早的商業化3D打印機（當時還不叫3D打印機）采用的是SLA工藝。這種方法由3D Systems公司創始人Charles Hull在1986年發明。SLA打印機將紅外激光光束按設計路線照射到液態光敏樹脂原料的表面，由點到線，由線到面順序讓樹脂凝固，完成最終3D模型的一個面。一層完成后再進行第二層掃描凝固，每一層都將牢固地粘結在前一層上，直至層層疊加而成三維原型。沒有被凝固的樹脂還可以使用。 

    熔融沉積成型工藝（FDM）- FDM工藝也是在上個世紀80年底末問世，發明人是美國人Scott Crump。在取得這項技術的專利后，Crump與其妻子在1988年成立了Stratasys公司。該方法將熱塑性材料在熔化的情況下噴涂在工作臺上冷卻成型形成3D物體的疊層。每一層疊加起來，并與上一層熔融。熱塑性材料在離開噴頭上會馬上冷卻固化。這是一種成本相對較低的3D打印方法。大多數FDM打印機采用的是ABS塑料，或聚乳酸（PLA），一種生物可降解聚合物。

     熔融沉積成型及其縮寫FDM已經被Stratasys公司注冊為商標。RepRap公司采用類似的工藝，只不過稱其為“熔絲制造（FFF）”，避免商標的沖突。不過在FFF工藝中，材料是以絲束形式提供的。 

     選擇性激光燒結（SLS）- 上個世紀80年代的確是3D打印技術集中涌現的時代。不僅僅是SLA和FDM技術在同時期被發明出來并取得專利，由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的Carl Deckard及其同事發明的選擇性激光燒結成型（SLS）也被發明出來。SLS與SLA工藝原理接近，不過采用的材料并不是液態光敏樹脂原料，而是一些粉末材料，比如聚苯乙烯、陶瓷、玻璃、尼龍，還有金屬粉末，比如鋼、鈦、鋁及銀等。當激光照射到粉末上時會在該點上燒結，層層燒結固化的疊層形成所需的形狀。沒有燒結的粉末保持原樣，同時起到支撐物體的作用。相對FDM/FFF和SLA工藝來說，SLS并不需要額外的支撐結構，這也算是一個優勢。在打印完成后，并不需要移除任何材料，而且也不會有浪費產生。所有沒有燒結的粉末都可以回收再利用。

    針式擠出 - 幾乎所有具有一定粘度的材料都可以用于采用針式擠出頭工藝的3D打印機。這些材料包括黏土、水泥、硅及一些彩泥。一些食物比如巧克力、糖稀及奶酪都可以用這樣的系統來打印。針頭是否要加熱取決于材料本身，比如巧克力可能需要保持一定熱度，而硅則可以在室溫條件下進行。 

    其他工藝 - 除了以上這些主流技術外，還有一些其他3D打印工藝，比如有一種稱為選擇性激光熔融（SLM）。該工藝與SLS類似，但是它會使整個粉末熔化，而不是在低溫下熔化粉末顆粒。這與電子束熔煉（EBM）相似，只不過其采用的是電子束，而不是紅外激光。還有一種完全不同的工藝稱為分層實體制造（LOM），它以片材如紙片、塑料薄膜或金屬薄片為原料，按照設計數據將這些片材切割成形狀，再一層一層粘合在一起，最終形成三維物體。 

   在以上所有這些不同的3D打印工藝中，SLS被認為是在工業生產中最具發展前景的一項工藝。上海光韻達三維科技有限公司總經理張國良去年12月份在蘇州舉行的“2013 汽車零部件綠色制造技術峰會”上表示，相對其他三維打印技術，SLS更具優勢，因為這種工藝不僅制造成本低，打印速度快，它還可以制造真正的產品而非模型，這也是3D打印未來的一個發展趨勢。此外，更為重要的是，激光燒結也是唯一一個能夠打印金屬產品的3D打印技術，這大大拓展了3D打印技術的應用領域。 

    傳統制造企業涉入 

    目前3D打印技術依然是一個利基市場，國內有一些專門的3D打印展，但是規模都不大，更多的3D制造商和原料供應商還是通過其他一些專業展會來推廣其產品，比如橡塑展、模具展、金屬加工展，以及其他一些應用行業的展會。3D打印的受重視程度從展會主辦方的宣傳和組織上可窺一斑，比如在去年在德國杜塞爾多夫舉行的K展期間，主辦方推出了“3D制作及打印（3D fab+prin）”概念，并制作了特別的宣傳手冊，引導參觀者到相關的展臺參觀。 

    在此次K展上，除了傳統3D打印機制造商如Stratasys和EOS參展，全球領先的注塑機廠商—德國阿博格公司發布的3D打印機尤其引起了業界的高度關注，這也是全球范圍內塑料加工企業首次涉足3D打印技術領域。這款名為Freeformer的機器基于增材制造技術的最新工藝—阿博格塑料無模成形技術（AKF-Arburg Plasstic Freeforming）。 

    據了解，不同于傳統的增材制造工藝，阿博格塑料無模成形技術（AKF）如同注塑成型一樣熔化標準顆粒。Freeformer在生產部件時無需支撐結構，以最小液滴為單位逐步生產。最為重要的是，這款設備可以采用廉價的標準樹脂顆粒取代大多數3D打印設備制造商提供的價格更高的專用材料。目前，阿博格已經采用過的材料有ABS、PA、PC以及熱塑性彈性（TPE/TPU），當然用戶可以采用其他更多類型的材料。 #p#分頁標題#e#

    傳統塑料設備制造商進入3D打印領域似乎更加順理成章，因為類似阿博格這樣的領先注塑機制造商，他們要遠遠比大部分3D打印機制造商更了解塑料加工工藝及材料性能。阿博格技術及工程總經理Herbert Kraibühler在K展期間接受采訪時透露了這臺設備的開發背景：“我們在過去十年里看到用戶對低產量高品質的一次性部件生產需求越來越強烈。這些新的需求是我們開發這臺設備的催化劑，也讓我們開始考慮如何利用我們已有的注塑技術來開發一款這樣的快速成型設備。” 

     此外，打印材料也面臨相同的局勢。目前，用于3D打印的材料主要還以塑料為主。據市場咨詢公司IDTechEx統計的數據顯示，2013年光敏樹脂占打印材料的絕大部分份額，為56%，其次為固態熱塑性塑料（40%），粉末狀熱塑性塑料為2%。 

       IDTechEx公司在其發布的最新一份報告《3D打印材料2014-2025年：現狀、機遇及市場預測》中指出，目前3D打印材料市場處于一種不成熟階段，材料基本由3D打印機制造商控制。他們通過對自己的材料進行秘鑰編碼和在材料盒上嵌入RFID標記而對打印材料進行捆綁，讓用戶無法選擇其他材料。報告指出，3D打印制造商的這種做法使得材料的價格居高不下，有些材料的價格甚至是類似材料市場價格的幾百倍。這種做法不僅將第三方原材料供應商拒之門外，也阻礙了整個3D打印市場的發展，畢竟傳統塑料原料供應商在材料的研發、生產及供應方面無疑更具優勢。 

    但是這樣的局勢并沒有阻礙原材料供應商對打印材料的開發，因為降低成本是3D打印市場發展的必經之路，打印材料的大門也會為第三方材料供應商打開，其次類似阿博格Freeformer產品的出現也給第三方材料供應商提供了發展契機。隨著市場的發展，傳統塑料制造商也將逐漸進入到這個市場。 

    比如在此次K展上，全球聚酰胺解決方案領先供應商索爾維集團便推出了Technyl®工程塑料旗下的最新成員SinterlineTM Technyl®粉末。作為包含增強產品的PA6粉末系列，這款產品大大提升了快速制造能力。“采用Sinterline通過激光燒結打印出來的零部件表現出了出色的熱穩定性和強度，與采用尼龍6通過傳統注塑工藝生產出來的產品基本相當，”索爾維工程塑料業務部業務開發經理Ralph Rissé表示。 

    市場“錢景”看好 

    雖然3D打印無論從設備還是從原料方面來看，在類似K展這樣的橡塑展上，依然是毫不起眼的新興技術，在整個塑料行業中，它依然是一個利基市場，但是“錢景”一片看好。

    咨詢公司Gartner的一份報告顯示，2014年，3D打印機的出貨量則會增長75%，達到98065臺，終端用戶在設備上的花費將增長62%達到6.69億美元。 

    Freedonia Group公司也對未來3D打印市場做出了預測。該公司在其最新的調查報告《世界3D打印（增材制造）》中指出，全球3D打印機及相關材料和軟件市場需求量每年將保持21%的增長率，到2017年將達到50億美元。3D打印機將在許多領域越來越多地用于制造成品件。 

    報告還指出，打印材料的需求量將呈現穩健的增長，大量應用的3D打印機將進一步提高材料的消耗量。塑料將依然是3D打印的最主要材料，但是金屬有望呈現更快的增長速度。此外，相關軟件及3D掃描儀等周邊產品也會著整體市場趨勢呈現增長。 

    從區域方面看，美國一直是全球最大的3D打印市場，到2017年會占到全球銷售總量的42%。其他發達地區比如美國和西歐，3D打印市場價值主要是依靠可以直接生產部件的金屬3D打印機，這些3D打印系統比其他以塑料為生產材料的系統要昂貴許多。中國的市場也被看好，主要的應用集中在設計開發、樣品測試和原型制造方面，尤其是在一些比較大的行業，比如消費類產品。

    IDTechEx在其《3D打印材料2014-2025年：現狀、機遇及市場預測》報告中對打印材料做了更遠的預測。該報告稱，到2025年，全球3D打印材料市場銷售額將達到6.15億美元。此外，光敏樹脂市場到2025年將成為最大的單一細分市場。不過，未來最大的年復合增長率將來自于金屬和塑料粉末，光敏聚合物的份額也會逐步下滑。 

    改變“游戲規則” 

    3D打印并非新鮮事物，該技術已經出現幾十年了。生產企業早就在設計階段通過這種技術來制造樣品，經過驗證后再開始傳統的制造。不過，一直以來，這種設備都非常昂貴，而且打印速度非常慢。 

    而現在，3D打印機的價格也降到了幾萬甚至幾千元（筆者曾經在一個3D打印展上看到一家國內企業標出兩千多元一臺的低端3D打印機），幫助企業節省了很多花在樣品制作方面的時間。近幾年，筆者也在越來越多的企業研發中心或實驗室中看到3D打印設備。 

   有些公司采用3D打印機進行短期或定制化制造，打印出來的物體并不是作為樣品使用，而是最終的產品。隨著3D打印速度的不斷提升及價格的下降，在這方面的用途有望逐漸增加，而且更多可能會出現在個人定制化的產品方面。

    隨時隨地打印出零件或整個產品，這聽上去有點像天方夜譚，但是今天已經成為現實。這是一種革命式的技術，對能源使用、資源優化、定制化、產品成型制造等工業領域的各個環節都將帶來深遠的影響—3D打印技術必將改變整個制造業的“游戲規則”。 

                                                                                作者：李治國