3D打印的市場(chǎng)與技術(shù)挑戰

　　另外，Stratasys還有一些滿(mǎn)足生產(chǎn)制造端的概念型設備。

　　*打破尺寸限制。3D打印機就像洗衣機、冰箱那么大，打印倉是有限的，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(chē)、飛機上有加強筋的超長(cháng)部件，它們有的沒(méi)法焊接，因為焊接對密封性和強度有損失。傳統工藝通常用鑄造、鍛造、機加工等方法。

　　通常3D打印機是從下往上一層一層打，現在把打印機轉了90°，從左往右打印，加料倉是自動(dòng)控制的，這樣就可以打長(cháng)部件。但這是有技術(shù)難點(diǎn)的，例如長(cháng)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)。Stratasys已經(jīng)做出這種概念機，已用于波音飛機的大橫梁打印。

　　*360°打印。Stratasys和西門(mén)子共同開(kāi)發(fā)了一款新的概念性產(chǎn)品，在西門(mén)子的機器人/機械臂上裝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軸打印的應力是有損失的。用機械臂控制后，360°都可以去打印，所以各個(gè)方向上的機械性能是完全一致的，叫各向同性。另外所用的材料是高強度的復合材料。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(guò)去打的時(shí)候只是打一個(gè)或者幾個(gè)、一批零件?，F在把打印頭模塊化，可能這一批需要50個(gè)零件，原來(lái)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在把它做成模塊化。所有東西都通過(guò)自動(dòng)化的軟件去控制，例如人在云平臺上就可以控制它。另外，每一個(gè)批件可以是不一樣的，例如生產(chǎn)一部手機，手機里可能有幾百個(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(lái)。因此一次打印，一個(gè)原型機的零件就都出來(lái)了。

歡迎市場(chǎng)上有更多的打印機廠(chǎng)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(mǎi)了兩家3D打印技術(shù)公司，用于生產(chǎn)制造工具，例如飛機發(fā)動(dòng)機的噴嘴現在絕大部分是3D打印出來(lái)的。所以GE既是用戶(hù)，又是3D打印的技術(shù)提供商。這對行業(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3D打印市場(chǎng)，如何看待這種市場(chǎng)的競爭和普及?

　　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)階段競爭不是主要的，相反競爭是催化劑，因為各家都有新技術(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(chǎng)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。因為業(yè)內人士現在不擔心競爭，擔心的是這個(gè)市場(chǎng)的用戶(hù)接受程度和成長(cháng)速度，巨頭的加入會(huì )有促進(jìn)作用。

打印機和材料、硬件、軟件還無(wú)法通用

　　打印機和材料有捆綁關(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上使用?

　　Stratasys認為，由于材料的多樣性，現在絕大部分工業(yè)級的材料和設備是一一對應的。因為打印材料是經(jīng)過(guò)打印機廠(chǎng)家測試過(guò)的。并非打印機廠(chǎng)商不愿意去開(kāi)放這些參數，因為技術(shù)上還有難度，因此即便開(kāi)放了這些參數，可以把第三方的材料拿到上面，但因為第三方廠(chǎng)商還缺乏打印機的溫度、軟件、機械結構設計等資料，不一定能用。所以現在階段，開(kāi)放這些參數還不太現實(shí)。因為第三方?jīng)]有經(jīng)過(guò)驗證的材料，而打印機的造價(jià)動(dòng)輒是幾十、數百萬(wàn)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。

　　但相信以后如果材料成熟度和設備、軟件的成熟度、兼容性更好，也許可以通用?，F在3D打印行業(yè)還缺乏標準，通用需要非常嚴格的行業(yè)標準，另外，需要一些通用型的設備和通用型的材料。

　　參考文獻：

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　　本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第12期第3頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。