
如果你曾经以为3D打印只是个广受关注的科技发明,距离大规模生产应用还有很长的距离,那很快你的想法就要被颠覆了。3D打印的步伐越来越快,3D打印时代已经到来!
在今年发布的“中国制造2025”中,“增材制造”被明确列为十个要突破的重点领域之一,而3D打印正是其中的最重要的技术。
“加法”的制造艺术

传统的制造技术,例如车削、磨铣、钻孔等,都是“减法制造”:通过原材料的不断切割打磨完成最终所需的形状。
与之相反,3D打印是“加法制造”。工程师只需在电脑中设计出一个零部件,交给打印机,它就会“无中生有”地将原材料逐层叠加,逐步“搭”成最初设计的形状——就像把许多切片面包一层一层堆叠起来,最后还原出一个完整的面包。
目前在制造业中,3D打印已经有了两种应用,一是使用3D打印技术来生产最终成品的零部件——打印完毕即可投入使用;另一方面是用3D打印技术来替代以往在制造过程中的夹具和建模注入,成为制造过程的辅助措施。
总理也谈3D打印
3D打印技术一直以来都是李克强总理关心的新科技,10月16日出版的《求是》杂志发表了李克强总理的文章《催生新的动能实现发展升级》,文中提到3D打印等新技术会带来传统生产和组织管理模式的革命性变化,有利于资源更优地配置和创造性技术的发展,拓展了大众创业、万众创新的空间。

玩转3D打印的知名制造商
GE已经成功运用3D打印技术制造了新一代飞机发动机LEAP发动机的19个燃油喷嘴——这正是中国国产C919大客机所使用的引擎。

3D打印的LEAP发动机燃油喷嘴省去了中间大量焊接环节,原先需要20个零部件组合而成的喷嘴,直接一步到位,“打印”成了燃油输送的最佳几何形状。相较之前的喷嘴,其质量减少25%,耐久度更是提升了5倍。
空中客车公司(Airbus)A350 XWB客机上超过1000多个零件都是出自3D打印的。这些零部件采用Ultem 9085树脂材料,通过熔融沉积成型(FDM)工艺制造而成。该种树脂材料具有较高的强度重量比,并且满足FST(火焰,烟雾和毒性)要求,因而能够帮助空客公司制造出轻质、高强零部件。

在美国宇航局NASA发布的一段视频中可知,其下一代流浪者号火星探测车就将大量采用3D打印的部件来打造,从火箭部件到飞船及外星球探测器,这也是3D打印在该领域的更深入应用。

甚至众人关心的宇航员吃什么也会采用3D打印,有资料显示,美国宇航局正出资研制一种3D食物打印机,采用的原料可能来自于昆虫、草和藻类提取出的油、蛋白质粉和碳水化合物的混合。未来,人类探索外太空的计划将会离最初的梦想更进一步 。
汽车制造
除了天上飞的,地上跑的汽车也是3D打印应用的热门领域。汽车领域的整车制造商,以及做汽车零配件或汽车辅助设备如车灯、轮胎、发动机的公司,都在不同生产阶段中使用3D打印设备,进行前期设计与研发。
在如今个性化、定制化需求日益增多的趋势下,一些豪车制造商还通过3D打印直接制作最终零部件并安装在车内使用。在这类限量版的生产制造中,3D打印的独特优势也使之拥有越来越大的应用空间。
多年来,兰博基尼一直在使用3D打印技术进行快速原型,如功能原型部件的加速研发,热塑性材料的使用,并制造最终零部件。
兰博基尼团队用3D打印开发制造的部件包括:保险杠节、通气栅、装饰部件、车门面板、座套、方向盘、输送链、空气加热器等。这些部件首先会由质量控制部门根据车型进行测试,然后再送到赛道或公路上进行下一阶段更严格的评估。

来自美国奥兰治县的摩托车零部件生产商OCC,利用3D打印技术,成功打造出一款咆哮的“中国龙”型摩托车,整个车子造型相当霸气,其中就数龙头制作最“精良”。龙头所有的细节包括角、牙齿、眼睑牙龈和鼻孔,都是通过3D Studio Max的图形设计软件进行了精细的程式化,让其成品更逼真,细节更是让人叹为观止!


由于以往的传统概念中,定制摩托车会涉及到许多复杂的零件设计项目及问题。并且,以往会摩托车零部件会采用的部件大多数由铝钢坯或高密度泡沫,但是这种方法生产会需要相当长的时间,并且往往需要多台机器一起工作,综合起来的时间及成本,以及所涉及到的劳动力和各个部分的工作量都会非常重,但是利用材料堆积技术和3D打印技术,这一切都会变得不一样。
消费、医疗领域
除了航空航天领域、汽车制造,3D打印技术在医疗、消费领域、甚至是我们的日常生活之中正开辟出一片新的天地,无论你是制造商、创客、还是消费者,3D打印都与你息息相关。
利用3D打印的注塑模具,联合利华现在能够以更快的速度使用最终材料生产出产品或部件的原型用于功能和消费者测试。

脊柱外科专家、同济大学附属东方医院副院长谭军教授应用医学影像三维重建技术和3D打印技术来指导临床手术。
3D打印骨骼模型

通过不同硬度及颜色对骨骼、肌肉、椎间盘、神经等组织加以区分,一体混合打印椎间孔镜手术训练模型。

世界顶级乐器公司Fender Rock以Objet Eden 350V 3D打印机取代价格高昂的加工工艺和设备,实现了更具创意、更加精准的理念设计。通过采用3D打印技术制作小型零部件,将上市时间整整缩短了12个月!

以上是Stratasys在制造业等各个领域的成功应用,这些来自不同行业的企业正是在Stratasys 3D打印技术的助力下,成功实现降成本、提效率的目标!
本文来源:Stratasys3D打印世界





