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                  1. 國營七三三廠電子技工學校:3D打印技術未來的前景

                    2021-06-10 08:22:08 adminTu

                    其實3D打印這也是近些年來一直都能聽到的一個概念,它的本質就是將打印機內的“打印材料”,按照在計算機上繪制出的實物圖形,一層一層地堆疊“打印”成實物。

                    正是因為這種“一層一層堆疊”的方式,它也有一個更為官方的名稱叫做增材制造。

                    這主要是為了與傳統工業制造中的“減材制造”做出一定的區分。

                    舉一個容易理解的例子,雕刻工藝應該都聽說過,將一整塊材料雕刻成工藝品,其實這就是一種典型的“減材制造”。

                                                               國營七三三廠電子技工學校

                    最終出來的成品最大的特點就是精細。

                    但同時,越精細的產品,由于“減材”的緣故,所產生的廢料也就越多。

                    而3D打印由于其“增材”的原理,使得在制造過程中基本不會產生工業廢料,同時制作出的成品還能夠保證足夠的精細化,這兩點對于工業制造領域而言,絕對是有著劃時代意義的。

                    3D打印的工作流程說起來其實也非常簡單,總體來說就是先建模,再交由3D打印機來進行“打印”制造。

                    在這之中,建模是非常重要的一點,因為它所代表的就是3D打印成品的樣式以及細節。而這個建模大體上又能分為三種方式,一是直接繪制得出,當然,這不是我們傳統意義上的“繪制”,而是通過專用的電腦軟件進行制作,比較常用的軟件有3DMax,Maya,CAD等等,工業設計上也常用Rhino等軟件進行3D打印的建模設計。

                    第二種方法則是相對比較“取巧”的方式,現如今3D打印的發展也已經小有規模了,因此網絡上也不乏許多分享3D模型的網站,因此可以直接通過下載的方式來獲取建模。

                    第三種則是通過3D掃描儀進行逆向工程建模的方式。這種方式其實也是伴隨著3D打印技術而生的一種輔助技術,3D掃描儀又能分為兩種不同適用范圍的,如果是對一些中小型實物進行3D掃描建模,那么一臺桌面級的三維掃描儀就充分夠用,而如果是需要對一些大型產品進行3D掃描建模,那么就需要一臺手持式的3D掃描儀。

                    當然,3D掃描建模其實不僅僅能應用于3D打印,它還衍生出了很多“妙用”。比如知名3D打印社交平臺MyMinifactory,就發起過一個非常有意思的活動,叫做“Scan The World”,利用3D掃描儀將藝術品掃描建模,并通過互聯網進行分享,讓人們能夠真正的“云鑒賞”來自世界各地博物館的藝術品。

                    這之中讓人比較意外的是,上圖中Scan The World項目負責人Jon Beck所使用的手持3D掃描儀,其實還是個“國貨”,來自先臨三維(Shining 3D)的EinScan Pro 2X。

                    除開建模的問題之外,真正代表3D打印水準的,其實還是要從之前我們說到過的“打印材料”來看。

                    此前的3D打印,由于真正投入使用的“打印材料”還是以各種“塑料”為主,制作出的產品更多是用于打樣或開模前的驗證,也就是說停留在產品研發階段,而不是批量生產階段,產生的影響力就會弱很多。

                    然而經過近些年的發展,隨著國內外市場上金屬以及更多工程塑料等3D打印材料的不斷推陳出新,3D打印技術已經在逐步走向“直接制造”、“批量生產”的階段,這才是3D打印技術真正開始走向大規模應用、深刻影響社會的開端。未來這項技術將非常值得我們期待!

                    一個典型的例子就是,不論國外的阿迪、國內的匹克,都已經推出過3D打印運動鞋,這些運動鞋的鞋底、鞋面都采用了3D打印技術,所使用的就是工程塑料類的材質,強韌耐用,且造型別樹一幟,雖說上千元的價格并不便宜,但是嘗鮮的人還是不少。

                    這其實也表明了,3D打印正在走進普通人的生活。

                    國內在3D打印技術應用于工業化之中也取得了不小的成就,在3D打印運動鞋這件事的背后,其實就有著不少國內科技公司的影子,比如北京易加三維,就憑借他們多年積累的技術實力,以及在細分市場上數一數二的地位,與國內外多個知名運動或服裝品牌有著長期的合作。

                    而更值得自豪的是,在更進一步的金屬3D打印技術上,我國與歐美國家相比,其實也不落于人后,甚至隱隱有著超越的態勢。

                    金屬3D打印技術是目前是3D打印屆的“高富帥”,都是國際或國內一些真正有技術、有實力的從業者在群雄逐鹿。而且不僅僅是說,我們能夠做金屬3D打印就代表牛逼,而是把金屬3D打印能夠真正應用于工業制造之中,才是真正的厲害。

                    就比如此前提到過的北京易加三維,他們的金屬3D打印設備就在航空航天、軍工、模具、醫療上的齒科與骨科、汽車等高精尖領域得到了較為廣泛的應用。由此也可以看出,這家企業的技術實力不可小覷。

                    比如他們最近剛剛發布的一款EP-M450大尺寸金屬3D打印機,一次性可以打印455*455*500mm3尺寸的大型金屬件,比如下圖這個航空航天上用的火焰尾噴罩,尺寸是Ф393mm*340mm,用的是鈦合金材料:

                    這其實就是一種非常強大的實力展示了,航空領域的機械零部件所需要的精度都是有著非常嚴苛要求的,而這款工業級金屬3D打印機能夠完成這樣的訂單,制造出符合需求的成品,表明了實際上我國在3D打印技術上,其實已然踏入了世界前列的水平。

                    當然,對于3D打印未來的發展,我們自然也可以抱持一個樂觀的態度,且不說那些3D打印骨科植入體、血管、人體器官(心臟)等一系列目前已有的,應用于醫學中的3D打印應用,僅憑3D打印能夠應用于工業制造之中,假如再進一步發展,解決一定的成本問題,就勢必能夠為日后的制造業帶來一波新的沖擊。

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