三维打印或将掀起新的工业革命 2

来源：郑州设计公司 更新：2011-12-31

　　一家位于美国明尼苏达州明尼阿波利斯市、名为Stratasys的公司用塑料沉积技术生产出了三维打印机，该公司同时也使用他们的打印机打印出零件以制造更多的打印机。

　　去年12月，Stratasys公司与加拿大温尼伯工程集团科尔生态公司合作，推出了第一辆由三维打印机制造出来的汽车。这辆使用电力与燃料混合动力的汽车，在高速公路上每加仑汽油能够行驶200多英里，在城市道路上每加仑汽油能够行驶100英里。该汽车所有的外部组件，包括玻璃嵌板的原型都是使用Stratasys公司数字制造服务站的三维打印机与Fortus3D生产系统制造的。

　　三维打印技术排除了使用工具加工、机械加工和手工加工，而且改动技术细节的效率极高。在英国，相同的技术被戈登·默里设计公司用来帮助制造前卫的T.25型城市“生态汽车”，这款汽车已于2010年7月面世。

　　更令人难以置信的是，隶属于欧洲宇航防务集团（EADS）的一个科研小组正致力于利用此技术打印出飞机的整个机翼。目前研究者已使用该技术制造出了飞机起落架的支架和其他飞机零件，其打印出的支架同一只鞋子的大小一样。他们有信心在不久的将来打印出更多的飞机零件，包括机翼等。

　　优点：低廉、实用、方便

　　三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作，桌面打印机可以打印出小物品，而且，人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里；而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品，则需要更大的打印机和更大的放置空间。

　　与传统技术相比，三维打印技术还拥有如下优势：通过摒弃生产线而降低了成本；大幅减少了材料浪费；而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器；另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，三维打印技术还可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品。

　　美国辛辛那提的莫里斯技术公司是首批大力投资利用三维打印技术为其他公司提供工程和生产服务的公司之一。起初，该公司的主要业务是快速地制造产品原型，但2007年，公司意识到“一种新型的产业即将诞生”，于是又成立了另一家名为“高质量快速制造”的公司，其核心业务是利用三维打印技术生产更高产量的零件。该公司表示，三维打印技术只需几小时或几天的时间就能将许多中小型零件从电脑设计变为符合生产质量的金属零部件，而采用传统方法则需要数天或数星期。另外，打印机在无人看管时也能继续运转，一天24小时不停地工作。

　　三维打印技术还有其他重要的优点。大多数金属和塑料零件为了生产而设计，这就意味着它们会非常笨重，并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。三维打印技术不是这样的。EADS项目的总工程师安迪·霍金斯说：“在三维打印技术中，原材料只为生产所需要的产品”，借用三维打印技术，他的团队生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以最优化的方式来实现其功能，因此，与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60％，并且同样坚固。

　　如果EADS可以保证通过三维打印技术制造出来的机身、机翼和其他部件的质量及安全性可以达到传统制造方式的标准，那么，通过该技术生产的飞机就会更轻、成本更低、效率更高。那么，未来人们也许可以在同一个地方制造飞机所需的所有部件，这样就可以避免供应链带来的问题，这一问题曾经延误了空客A380的制造。

　　从打印模型到打印成品

　　几十年来，航空航天、医疗和汽车工业等领域的工程师和设计师们主要使用三维打印技术来快速而廉价地制造产品的模型。

　　但现在，随着三维打印机的处理能力不断提升，它能处理的原材料更多了，包括用于生产的塑料、金属以及树脂等。三维打印机开始更多地被用来生产成品。一家专门研究该领域的公司的管理者特里·沃勒斯称，现在，三维打印机制造出的产品中，20%以上的为成品而非产品原型，他估计，到2020年，成品的比率会增至50%。

　　而且，当批量生产物品的数目达到1000个时，三维打印技术完全可以同注塑成型方法相匹敌，随着技术的不断完善，这一数字还将攀升。

　　通过降低生产过程的成本，三维打印技术有望促进革新。能在计算机上设计出的形状，三维打印机都可以将其变成实物。人们可以先打印出一打某个产品，然后观望市场对这种产品的反应，如果该产品有市场的话，就可以接着再打印出50个。

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