3D打印的市場(chǎng)與技術(shù)挑戰(zhàn)
另外,Stratasys還有一些滿足生產(chǎn)制造端的概念型設(shè)備。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201711/372146.htm*打破尺寸限制。3D打印機(jī)就像洗衣機(jī)、冰箱那么大,打印倉(cāng)是有限的,因此最多只能打印一米多高的產(chǎn)品。如何打印大型部件?諸如汽車、飛機(jī)上有加強(qiáng)筋的超長(zhǎng)部件,它們有的沒法焊接,因?yàn)楹附訉?duì)密封性和強(qiáng)度有損失。傳統(tǒng)工藝通常用鑄造、鍛造、機(jī)加工等方法。
通常3D打印機(jī)是從下往上一層一層打,現(xiàn)在把打印機(jī)轉(zhuǎn)了90°,從左往右打印,加料倉(cāng)是自動(dòng)控制的,這樣就可以打長(zhǎng)部件。但這是有技術(shù)難點(diǎn)的,例如長(zhǎng)了以后會(huì)有變形度,另外還有溫度的控制(注:打印的同時(shí),還要保證恒溫/恒溫倉(cāng))。Stratasys已經(jīng)做出這種概念機(jī),已用于波音飛機(jī)的大橫梁打印。
*360°打印。Stratasys和西門子共同開發(fā)了一款新的概念性產(chǎn)品,在西門子的機(jī)器人/機(jī)械臂上裝8個(gè)打印頭,可以在360°打印,即增加了Z軸方向打印。通常Z軸打印的應(yīng)力是有損失的。用機(jī)械臂控制后,360°都可以去打印,所以各個(gè)方向上的機(jī)械性能是完全一致的,叫各向同性。另外所用的材料是高強(qiáng)度的復(fù)合材料。以前打印是要支撐的,打印完成后,再把支撐剝除,還有一些后處理工序。這種360°打印省去了后處理,且打印速度也提升了。
*打印集成。2017年還推出打印集成的概念型產(chǎn)品。過去打的時(shí)候只是打一個(gè)或者幾個(gè)、一批零件。現(xiàn)在把打印頭模塊化,可能這一批需要50個(gè)零件,原來可能要打50次或者25次(注:一次打2個(gè)件則需要25次)等?,F(xiàn)在把它做成模塊化。所有東西都通過自動(dòng)化的軟件去控制,例如人在云平臺(tái)上就可以控制它。另外,每一個(gè)批件可以是不一樣的,例如生產(chǎn)一部手機(jī),手機(jī)里可能有幾百個(gè)零部件,這一批打印可以把這幾百個(gè)零部件一次性打印出來。因此一次打印,一個(gè)原型機(jī)的零件就都出來了。
歡迎市場(chǎng)上有更多的打印機(jī)廠商
GE(通用電氣)是工業(yè)制造領(lǐng)域的巨頭,該公司于2016年買了兩家3D打印技術(shù)公司,用于生產(chǎn)制造工具,例如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴現(xiàn)在絕大部分是3D打印出來的。所以GE既是用戶,又是3D打印的技術(shù)提供商。這對(duì)行業(yè)有非常大的帶動(dòng)作用。
還有這幾年惠普等之前做2D打印的企業(yè)也在大力進(jìn)軍商用/工業(yè)級(jí)3D打印市場(chǎng),如何看待這種市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和普及?
實(shí)際上,3D打印產(chǎn)業(yè)還是在嬰兒期。3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史迄今還不到30年。這個(gè)階段競(jìng)爭(zhēng)不是主要的,相反競(jìng)爭(zhēng)是催化劑,因?yàn)楦骷叶加行录夹g(shù)投在此市場(chǎng),這個(gè)產(chǎn)業(yè)才能做得大一點(diǎn)。所以在此階段,從業(yè)者其實(shí)是非常愿意看到更多的廠商,包括GE等巨型工業(yè)制造商及2D打印巨頭惠普的加盟。這些巨頭的加入,一定會(huì)推進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。因?yàn)闃I(yè)內(nèi)人士現(xiàn)在不擔(dān)心競(jìng)爭(zhēng),擔(dān)心的是這個(gè)市場(chǎng)的用戶接受程度和成長(zhǎng)速度,巨頭的加入會(huì)有促進(jìn)作用。
打印機(jī)和材料、硬件、軟件還無法通用
打印機(jī)和材料有捆綁關(guān)系,為了刺激材料端的蓬勃發(fā)展,是否可以允許外部、其他的3D打印材料到品牌打印機(jī)上使用?
Stratasys認(rèn)為,由于材料的多樣性,現(xiàn)在絕大部分工業(yè)級(jí)的材料和設(shè)備是一一對(duì)應(yīng)的。因?yàn)榇蛴〔牧鲜墙?jīng)過打印機(jī)廠家測(cè)試過的。并非打印機(jī)廠商不愿意去開放這些參數(shù),因?yàn)榧夹g(shù)上還有難度,因此即便開放了這些參數(shù),可以把第三方的材料拿到上面,但因?yàn)榈谌綇S商還缺乏打印機(jī)的溫度、軟件、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等資料,不一定能用。所以現(xiàn)在階段,開放這些參數(shù)還不太現(xiàn)實(shí)。因?yàn)榈谌經(jīng)]有經(jīng)過驗(yàn)證的材料,而打印機(jī)的造價(jià)動(dòng)輒是幾十、數(shù)百萬元,用一款新的材料,打印頭堵住了,或者硬件卡住了/壞掉了,這不經(jīng)濟(jì)。
但相信以后如果材料成熟度和設(shè)備、軟件的成熟度、兼容性更好,也許可以通用。現(xiàn)在3D打印行業(yè)還缺乏標(biāo)準(zhǔn),通用需要非常嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),另外,需要一些通用型的設(shè)備和通用型的材料。
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本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第12期第3頁,歡迎您寫論文時(shí)引用,并注明出處。
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