你想当科学家还是艺术家? 3D打印让你鱼与熊掌兼得
2014-11-19 09:43:00   来源:人民网
内容摘要
3D打印技术,是先在计算机上设计好CAD三维模型,然后3D打印机将材料逐层叠加,最终生成产品。3D打印技术具有按需制造、减少废弃副产品、材料多种组合、精确实体复制、便携制造等多种优势。这些优势可以降低约50%制造费用,缩短加工周期70%,实现设计制造一体化和复杂制造。

3D打印,是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前这项技术已应用于国防军工、航空航天、船舶汽车等工业领域,在建筑行业、医疗卫生、人偶玩具、服装服饰、食品加工等民用级行业则刚刚起步。

 

 

【3D打印机的发展前景 可谓脆弱并强悍】

你想当科学家还是艺术家? 3D打印让你鱼与熊掌兼得 科技世界网随着“个人制造”的兴起,在个人消费领域,3D打印行业预计仍会保持相对较高的增速。有助于拉动个人使用的桌面3D打印设备的需求;同时也会促进上游打印材料(主要以光敏树脂和塑料为主)的消费。

在工业消费领域,由于3D打印金属材料的不断发展,以及金属本身在工业制造中的广泛应用。我们预计,以激光金属烧结为主要成型技术的3D打印设备,将会在未来工业领域的应用中,获得相对较快的发展。中短期内,这一领域的应用仍会集中在产品设计和工具制造环节。

产业链上的专业分工会进一步深化。现阶段,主要的3D打印企业一般以材料供应,设备制造和打印服务的综合形式存在。这是由产业发展初期技术推广和市场规模的限制所致。长期来看,产业链的各环节会产生专业化的分离:专业材料供应商和打印企业会出现,产品设计服务会独立或向下游消费企业转移。3D打印有望转化为一个真正意义上的工具平台。

国内3D打印技术的推广与应用尚在起步阶段,无论是工业应用,还是个人消费领域都存在广阔的发展前景。对于工业领域而言,国内在激光熔覆方面的技术具有一定优势,这有助于在以激光烧结为成型技术的3D打印设备制造和打印服务领域进行发展。对于个人消费领域,应用的推广速度取决于对于3D打印这一技术认知的提高,以及相关辅助平台,如软件设计,制作文件库的发展。

综合上述特点趋势,从行业发展的角度来看,整个3D打印产业链都存在巨大的潜在发展空间。就未来的长期的需求增长而言,我们相对看好上游打印材料和个人3D打印设备的制造企业。就前者而言,在通用化的技术标准不断推广的基础上,专业化的材料供应企业的发展是大势所趋。从个人消费到工业制造,无论是哪个领域引来快速增长,对于耗材的需求都必不可少。

而在早期,技术应用推广的起步阶段,3D打印服务企业无疑会较快地带来收益。因为应用推广期间,本质上是一个市场创造的过程。下游企业出于风险的考虑,不会贸然采购设备,改变已有的制造流程。因此,需要专业的3D打印服务商提供服务,除了产品的直接打印制造之外,还包括CAD模型辅助设计服务,模具开发制造等。

根据WohlersAssociates在2011-2012年的调查显示:现阶段,下游打印服务商安装最多的是基于立体平板印刷(SL)技术的3D打印设备,占比高达40%。作为最早成形的3D打印技术,占据较高的市场份额在情理之中。同时,技术发展相对较晚,以金属为材料的激光打印设备,占比已经接近20%。

此外,在WohlersAssociates的调查中还显示,打印服务商未来最想购买的3D打印设备中,以金属为材料的激光打印设备,所占比例居第一位,20.3%。这说明,下游服务商可能更加看好这一技术工艺在下游行业中的应用和发展。相应地,有望对推动激光打印设备和金属打印材料的消费需求。

 

【3D打印的贡献 让你既是科学家又是艺术家】

POP3D:欧洲首个进入太空的3D打印机

你想当科学家还是艺术家? 3D打印让你鱼与熊掌兼得 科技世界网欧洲航天局(ESA)准备在2015年上半年向国际空间站输送一台3D打印机,用于太空环境下的初步测试。这款便携式机载打印机(POP3D)是在意大利设计制造的,它将和欧洲航天局宇航员Samantha Cristoforetti一起前往太空,完成代号为“Futura”的太空任务。此次试验有助于研究在微重力环境下3D打印的应用潜力。

因为国际空间站的生命舱空间非常有限,所以这款打印机是经过特殊设计的,它所需的电量非常小,体积也不大,只有25平方厘米。虽然POP3D采用了基于热处理的打印组件和工具,但是在空间站“脆弱”的环境下使用并无大碍,在打印过程中,它使用的是非常安全的可生物降解塑料。

虽然国际空间站内每个工具和组件都有不少备用零件,但有一台可以快速更换损坏装置的3D打印机绝对是一个不错的选择。运输工具组件到国际空间站会花费大量成本,NASA每年在这方面的费用就高达30到40亿美元。

除此之外,NASA和其合作伙伴也正在对3D打印的火箭零件进行耐热测试,初步结果证明,3D打印的铜制部件可以承受运载火箭起飞时发动机的温度和压力。

“火箭引擎组件的点火测试获得了成功,这也给了我们对3D打印零配件制造流程的信心,也为大范围开发做好了准备,”NASA首席工程师表示。3D打印引擎零件不仅成本较低,而且还能节省运载火箭制造的时间。

采用3D打印技术不仅能降低复杂结构设备的制造成本,同时也加速了产品交付时间。例如,在制作复杂的火箭引擎喷油器时,原来所需要的零件数量大约是250个,但是现在只需要一个或是两个,这绝对是设计制造的一次革命。实际上,这还只是3D打印技术应用在太空探索领域里的一个例子,未来利用3D打印技术,还可以减少卫星重量,甚至打印出一个月球基地。

目前POP3D打印机打印一个塑料零件的时间大约为一个半小时。一旦试运行结束,在国际空间站上的打印零件将会带回到地球,与地球上3D打印的零件进行比较,这样将有助于科学家研究微重力环境对3D打印的影响。

 

3D食物打印机:可自由设计形状打印美食

你想当科学家还是艺术家? 3D打印让你鱼与熊掌兼得 科技世界网西班牙自然机器公司(NaturalMachines)发明了一款3D食物打印机,让人们无须满身大汗的在炉火前烹煮,轻轻松松就能制作出美味食品。

报道称,这个名为“Foodini”的3D食物打印机是一款融“技术、食物、艺术和设计”于一身的产品,能够制作汉堡、披萨、意大利面和各类蛋糕等多种食物。

Foodini内设的五个胶囊可用来储存不同食材,就如同普通打印机装有不同颜色的墨盒一般。它所制作出的食物形状、大小和用量都由电脑操控。

在使用Foodini时,首先要把新鲜食材搅拌成泥状后装入胶囊内,然后只需在该设备的控制面板上选择想要做的食物图标就可启动制作。Foodini上有6个喷嘴,可以通过不同的组合,制作出各种各样的食物。

此外,用户还能通过Foodini自主决定食物的形状、高度、体积等,不仅能做出扁平的饼干,也能完成巧克力塔,甚至还能在食物上完成卡通人物等造型。不过,这台机器不负责烹煮食物,用户得把打印好的食物加热煮熟才能享用。

自然机器公司的联合创始人库克斯玛表示,这款3D食物打印机将颠覆传统的做饭方式,就像微波炉出现时那样掀起一场厨房革命。

发明Foodini的目的在于帮助人们,节省手工烹煮时间,精简制作过程,从而鼓励人们养成健康的饮食习惯,多吃自制食品。Foodini目前仍处于测试阶段,预计2014年年中会在英国上市,售价为835英镑。

虽然价格不菲,但自然机器公司表示,目前已有超过30个国家的顾客对这款新产品非常感兴趣。除了个人消费者,也有米其林星级厨师想要购买这台打印机。

 

告别自拍!法国商家推出3D人体打印服务

厌倦自拍了?来一个新鲜的吧——3D人体打印,复制一个更加逼真的自己。

巴黎马雷区BHV百货商场旁边的室外场地上,就有一家名为Le Moimee的工作室,专门提供立体人体打印服务。

不过,可能与你想象的稍有出入,“山寨版”的你体型小得多,只有实际尺寸的十二分之一。

店里有几台3D打印机,陈列着打印好的人物样本。如果你也决定复制一个自己,就穿上最喜欢的衣服,戴上最臭美的饰物,摆出任何想摆的姿势,就可以开始了。

首先是照相,50台相机同时从多个角度给你拍照。接着,由软件美化你的照片。然后3D打印机开始工作,一层一层慢慢“造人”。最后是上色。大约3周,你就可以把“自己”拿回家。

按照打印的精细程度,收费分两档,分别为230欧元和245欧元(约合288美元和306美元);双人打印的费用分别为345欧元和360欧元(431美元和450美元)。

47岁的弗雷德里克·索尼耶和女友从法国南部来巴黎度假,决定把他们打印出来,放在婚礼蛋糕顶上。“我们从新闻里看到这个,然后对自己说:‘为什么不呢?’”,索尼耶告诉法新社记者,“我们开始认为价格太高了,但是最终还是决定打印。”

经理茜尔维·罗奇说,偶然路过并进店的客人不多,多数客人都是有备而来,“想把人生中非常重要的时刻定格下来”。多数偶然光顾的客人是外国人。一次,一个墨西哥旅游团的客人一时兴起,花1000欧元(1250美元)订购了4个。

 

特殊纪念!殡葬馆提供3D打印逝者人像服务

古往今来,人们对殡葬行业的印象一直都是既神秘又令人恐惧,而美国一家提供殡葬服务的公司或许可以让你对此有所改观。

一家来自位于美国佛蒙特州的Cremation Solutions公司,为逝者们提供3D打印人像和骨灰盒,利用逝者生前照片将其做成超人、印第安纳琼斯、护士、学妹等人物形象。对于逝者家属而言,这无疑是一种打破陈规而又另类的悼念方式。

根据客户实际需求,Cremation Solutions可为用户提供他们所喜爱的各种个性化骨灰盒,并支持两种尺寸规格的3D打印骨灰盒顶像:一类是6英寸高的“纪念品”大小,另一类则是11寸高的全尺寸版本。

Cremation Solutions官网声称,“这些骨灰盒均采用最新技术为亡者创造最完美的形象,通过照片和特殊的面部识别软件,用以捕捉最细微的细节,把二维图像转换成三维立体雕刻。我们只需一至两张照片就可以创建出3D模型,并可以对其进行美化,使其表现出最好的一面。”

当然,根据3D打印人像规格尺寸的不同,售价上也将略有不同。目前,3D打印全尺寸头像的骨灰盒售价为2600美元,纪念品尺寸的售价则为600美元;此外,3D打印的个性人偶售价则是100至500美元不等。

 

【这是一把双刃剑 浅析3D打印可能带来的弊端】

你想当科学家还是艺术家? 3D打印让你鱼与熊掌兼得 科技世界网3D打印技术是人类操纵原子和分子的新能力带来的制造业的颠覆性革命,该技术的成熟发展与运用,不仅大大降低了生产成本与生产周期,更因其生产门槛较低而易为普通民众所掌握。凡事都有双面性,那么它会带来什么危害吗,下面就跟大家一起来分享一下。

 

1、各种模具厂商的倒闭

当所有的制造企业都可以低成本地自行制造模具时,上游的模具厂商只能把市场拱手让给3D打印机生产商。

 

2、可能成为犯罪分子潜在的“帮凶”

正是由于3D打印技术的这一特性,使得其在刑侦领域中也衍生出正负两极的效应。一方面利用3D打印技术对犯罪现场的打印与复原,可以令罪犯调查活动更为直观与形象;但另一方面,3D打印技术在枪支打印方面暴露出的弊端,则可能造成枪支的泛滥,使之成为刑事犯罪的潜在帮凶。

 

3、区域垄断的加剧

3D打印机并非一种标准生产工具,正如每个国家都能生产机床,但造出航天器的精密机床拥有国,比有核国家还少。更精密的3D打印机,更精确的数据模型将成为事关制造业的核心竞争力。这种垄断,比现在依靠高级技工实现的工艺垄断更加彻底。

 

 

 

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