關(guān)于3D打印的四大趨勢
? ? 【快印客導讀】3D打印技術(shù)是個(gè)不斷發(fā)展的新興制造技術(shù)，許多應用在今日才嶄露頭角，或許在不久的將來(lái)就成為主流的制造技術(shù)。市場(chǎng)研究機構Gartner對2020年3D打印技術(shù)在制造業(yè)中的應用進(jìn)行了預測，并總結了關(guān)于3D打印的四個(gè)趨勢，每一種趨勢都可以在近幾年的3D打印技術(shù)發(fā)展歷程中找到“蛛絲馬跡”。小編以Gartner的四大趨勢為主線(xiàn)，將這些“蛛絲馬跡” 進(jìn)行了整理，讓我們共同來(lái)回顧3D打印的發(fā)展、展望3D打印的未來(lái)。
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? ??3D打印與制造業(yè)水乳交融
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? ??趨勢1：10％的工業(yè)生產(chǎn)將集成自動(dòng)化3D打印技術(shù)
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? ??自動(dòng)化的范疇包括3D打印技術(shù)與機器人、機械臂的結合，自動(dòng)化控制與檢測等。
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? ??可協(xié)同作業(yè)的3D打印機器人
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? ??代表性技術(shù)：西門(mén)子SiSpis蜘蛛機器人，該機器人外形和工作原理都酷似蜘蛛，身上裝有一個(gè)可擠出PLA 打印材料的3D打印機、相機和激光掃描儀，在進(jìn)行大型物體3D打印作業(yè)時(shí)，多臺SiSpis蜘蛛機器人將協(xié)同作戰，完成打印任務(wù)。詳見(jiàn)本站發(fā)表的西門(mén)子的蜘蛛機器人3D打印機。
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? ??機械臂更廣泛的用于3D打印領(lǐng)域
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? ??自動(dòng)化領(lǐng)域著(zhù)名的制造商ABB和KUKA都已跨界到3D打印領(lǐng)域， 通過(guò)集成3D打印設備，機械臂可承擔制造大型復雜零部件或建筑結構的任務(wù)，例如：Stratasys公司將3D打印熔融擠出頭集成在KUKA機械臂上，完成大型碳纖維零部件的3D打??；Viridis3D 公司通過(guò)集成了3D打印機的ABB機械臂和自動(dòng)化傳送帶，完成砂模的批量化生產(chǎn)。
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? ??趨勢2：30％的骨科植入物是在醫院內部或就近3D打印的
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? ??植入物是植入人體的醫療器械，由于不同人體之間存在著(zhù)差異，個(gè)性化定制的植入物與標準產(chǎn)品相比將帶來(lái)更精準的治療效果，3D打印在個(gè)性化小批量產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域具有優(yōu)勢，因此而日益受到植入物制造領(lǐng)域的重視。
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? ??未來(lái)植入物將不單純依賴(lài)于醫療器械工廠(chǎng)的大規模生產(chǎn)，還可以在醫院內部或附近的實(shí)現快速3D打印。不過(guò)植入物在投入使用之前還需經(jīng)過(guò)嚴格的消毒、測試和審批，按需生產(chǎn)的定制化植入物也不例外，雖然3D打印技術(shù)制造小批量定制化植入物的時(shí)間很短，但是這些后續的流程周期很長(cháng)，如何加速這些流程是實(shí)現定制化植入物就近快速生產(chǎn)所需要解決的問(wèn)題，Gartner認為這個(gè)問(wèn)題在未來(lái)三年將得到改善。
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? ??小編在進(jìn)行骨科植入物市場(chǎng)的研究過(guò)程中感受到了3D打印技術(shù)在植入物制造中的應用逐漸普及和深入的趨勢，一方面從應用的角度上來(lái)看，3D打印技術(shù)已滲透到髖關(guān)節、膝關(guān)節、頜面、胸骨、脊柱、足踝植入物等多個(gè)領(lǐng)域，另一方面食品藥品監督管理機構對3D打印植入物的審批正在加速，美國FDA已批準了85個(gè)3D打印植入物進(jìn)入市場(chǎng)。
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? ??趨勢3：3D打印技術(shù)的應用將使新產(chǎn)品推出市場(chǎng)的時(shí)間縮短25％
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? ??3D打印技術(shù)為企業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)工作，帶來(lái)快速及低成本的產(chǎn)品原型制造、小批量試制解決方案。因引入3D打印技術(shù)而使新產(chǎn)品研發(fā)受益的企業(yè)不僅包括對交貨期極為苛刻的航空制造企業(yè)，例如GKN 航空（詳見(jiàn)揭秘GKN的增材制造布局），還包括依靠創(chuàng )新技術(shù)和新產(chǎn)品推出速度立足于市場(chǎng)的創(chuàng )業(yè)型企業(yè)，如Nano－Racing無(wú)人機創(chuàng )業(yè)團隊和Alta Motor電動(dòng)摩托車(chē)團隊。
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? ??趨勢4：75％的制造企業(yè)將使用3D打印的工具
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? ??3D打印將作為傳統制造技術(shù)的補充，逐漸成為大多數制造企業(yè)所倚重的技術(shù)，這種補充作用主要體現在兩個(gè)方面，一個(gè)方面是直接制造傳統技術(shù)難以實(shí)現的復雜產(chǎn)品或小批量產(chǎn)品，另一方面則是制造傳統制造技術(shù)所需要的模具、刀具、夾具。
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? ??模具是工業(yè)之母，廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。幾乎所有的3D打印技術(shù)都可以在模具領(lǐng)域中找到應用的切入點(diǎn)，其中比較典型的是SLM 3D打印技術(shù)在注塑模具隨形冷卻通道制造中的應用。
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? ??對于模具制造商來(lái)說(shuō)，由于模具的質(zhì)量直接決定了注塑生產(chǎn)效率，并決定產(chǎn)品質(zhì)量，從而決定產(chǎn)品附加值。在最小周期時(shí)間內高效冷卻塑料產(chǎn)品對提高注塑生產(chǎn)效率、提升注塑產(chǎn)品的附加值有積極的影響，而模具冷卻通道的設計與制造在其中扮演了重要角色，SLM 3D打印技術(shù)為模具冷卻通道的設計和制造帶來(lái)更高自由度，通過(guò)該技術(shù)制造的隨形冷卻通道更靠近模具的冷卻表面，并具有平滑的角落，更快的流量，增加熱量轉移到冷卻液的效率。
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? ??3D打印技術(shù)在模具制造中的主要應用還包括快速制造鑄造砂模和熔模母模，詳見(jiàn)本站發(fā)布的3D打印模具的應用、趨勢、供應鏈白皮書(shū)。
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? ? 刀具是機械加工技術(shù)中所必需的工具，許多非標刀具槽型復雜，制造難度大、交貨周期長(cháng)、制造成本高，目前部分刀具制造商已嘗試性的探索使用金屬3D打印技術(shù)制造復雜的非標刀，詳見(jiàn)高邁特生產(chǎn)非標刀具的新途徑。
? ? 在機床上或生產(chǎn)線(xiàn)上裝夾工件的非標夾具也可以通過(guò)3D打印技術(shù)進(jìn)行快速制造，無(wú)論是像雄克這樣的專(zhuān)業(yè)夾具制造商，還是像沃爾沃發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)這樣的制造業(yè)用戶(hù)都已開(kāi)始使用3D打印技術(shù)來(lái)制造夾具，據了解，沃爾沃法國發(fā)動(dòng)機工廠(chǎng)使用Stratasys 的3D打印系統制造非標夾具，制造周期縮短了94％，制造成本也顯著(zhù)降低，3D打印在制造非標夾具領(lǐng)域所帶來(lái)的價(jià)值將推動(dòng)更多制造企業(yè)使用3D打印的夾具。
