由“稚嫩”走向“成熟”，工業(yè)3D打印“肩負(fù)重任”

來源：智能制造網(wǎng)

3D打印從概念提出到技術(shù)成熟，已經(jīng)有一百多年的時(shí)間了。1892年，美國專利局就登記了一種采用層合方法制作三維地圖模型的專利技術(shù)，成為3D打印技術(shù)的最初形態(tài)。而直到上世紀(jì)80年代，3D打印技術(shù)才真正開始走向成熟。

2014年，“3D打印”在國內(nèi)的發(fā)展可謂是炙手可熱，以3D打印技術(shù)為代表的快速成型技術(shù)已經(jīng)被看作是引發(fā)新一輪工業(yè)革命的關(guān)鍵要素。而在龐大的3D打印產(chǎn)業(yè)體系，3D打印所起到的作用尤其重要。

從全球來看，3D打印設(shè)備分為個(gè)人級(jí)、工業(yè)級(jí)、設(shè)計(jì)級(jí)和專業(yè)級(jí)；從中國來看，3D打印設(shè)備主要分為桌面級(jí)和專業(yè)級(jí)。其中，工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，其對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推作用也日益明顯。

在藝術(shù)領(lǐng)域，通過3D打印，專家們已經(jīng)能夠?yàn)樗囆g(shù)愛好者、學(xué)生和游客提供欣賞百年歷史作品的新途徑。3D打印產(chǎn)品類型，無疑多種多樣，包括摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)模型、玲瓏球、動(dòng)漫宇宙飛船、桌椅板凳、珠寶飾品、跑鞋包包等。每種產(chǎn)品所需的制作材料也各不相同，有樹脂、塑料、金屬、軟膠等，還有一些有耐性、能抗阻燃、抗高溫的特殊材料。

在工業(yè)制造領(lǐng)域，3D打印技術(shù)進(jìn)入工業(yè)制造領(lǐng)域的一大障礙是批量化與低成本，噴墨技術(shù)與鋪粉技術(shù)的結(jié)合被認(rèn)為是3D打印進(jìn)入工業(yè)制造具有競爭力的解決方案之一。目前現(xiàn)有方案主要加工三大類材料，分別是直接噴射液態(tài)樹脂并進(jìn)行UV固化、在尼龍粉末上噴射粘結(jié)劑、在金屬粉末材料上噴射粘結(jié)材料，前面兩類非金屬材料已經(jīng)有相對(duì)成熟的產(chǎn)品方案。不過，相信在科研人員的推動(dòng)之下，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域遇到的難題能夠得到有效解決。

近幾年，3D打印機(jī)的產(chǎn)品特性也在不斷完善，語音播報(bào)、遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控已經(jīng)成為標(biāo)配，部分企業(yè)的斷電續(xù)打、集群控制等功能在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可。在3D打印的基礎(chǔ)構(gòu)造方面，同樣出現(xiàn)諸多創(chuàng)新。比如為保證平臺(tái)穩(wěn)定和精度提出的3+2平臺(tái)結(jié)構(gòu)；保證設(shè)備供料順暢運(yùn)用的雙電機(jī)供電原理等。

近日，人社部發(fā)布了新職業(yè)增材制造(3D打印)設(shè)備操作員，將該職業(yè)定義為“從事增材制造設(shè)備安裝、調(diào)試、維修和保養(yǎng)，及生產(chǎn)操作和運(yùn)行管理的人員”，這有利于吸引更多人主動(dòng)加入3D打印行業(yè)，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展和應(yīng)用場景的多元化覆蓋。

未來，3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來越廣。比如打印穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域，如需要個(gè)性化定制的跑鞋、包包、耳機(jī)、眼鏡；其次是汽車領(lǐng)域，尤其是新能源汽車追求輕量化，國內(nèi)外車企都正在嘗試使用復(fù)合材料優(yōu)化車輛設(shè)計(jì)并提高整車制造能力；還有在生物醫(yī)療領(lǐng)域，目前3D打印技術(shù)在骨科領(lǐng)域比較常見的應(yīng)用包括臨床教學(xué)、制作模型、疾病的診斷、手術(shù)的策劃等。廣州市在生物醫(yī)療領(lǐng)域的3D打印探索處于國內(nèi)前沿水平，廣州邁普、廣東康沃森等企業(yè)具有較強(qiáng)競爭優(yōu)勢。

3D打印精彩的未來，值得我們期待。也許在不久的將來，3D打印能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，并讓更多人看到其價(jià)值。