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    展望3D打印发展:3D打印将迎五大变化

    点击次数:15 更新时间:2020-09-07

    增材制造改变了我们构建对象的方式,开辟了新的可能性。通过逐渐增加材料层,而不是切割和焊接,3D打印使我们能够构建具有新几何形状的零件。新的几何形状具有不同的物理属性,比如蜂窝结构,它可以在减轻重量的同时提供更大的强度。这就是3D打印成为工业应用程序非常强大的工具的地方:我们现在可以制造更轻、更耐热、更坚固的零件;我们可以用更少的零件制造相同的产品,例如,GE工程师为他们的一种喷气式发动机将855个单独的零件减少到只有12个,从而大大简化了组装过程。

    增材制造可以化繁为简,我们可以像简单的对象一样轻松地构建几何上非常复杂的对象。同时,增材制造可以减少组装零件的数量,从而降低工作的复杂程度。

    3D打印允许使用新材料,进而刺激了材料科学研究,从而开发出最适合增材制造工艺的新材料。在AI的辅助下以及3D打印的刺激下,预计新材料的研发将在2020年加速发展。

    增材制造在工业4.0革命中起着重要作用。它将有助于颠覆传统的规模经济,使小微企业在经济上获得良好的经济效益;增材制造已经在重塑全球供应链、加强本地化方面做出了贡献。

    但是,到2020年,最令人振奋的新发展可能来自3D打印技术本身的发展。3D打印机制造商正在努力改善自主设备在不同尺寸上的性能:

    3D打印机将变得更快

    为了使增材制造达到规模,3D打印机需要提高打印的尺寸、提高产量,那么,它们需要更快地打印。据了解,由企业家Bob Swartz创立的Impossible Objects已经通过利用2D打印速度特性的热喷墨技术来突破速度极限。今年早些时候,该公司推出了一款新设备,其设计速度比传统3D打印过程快十倍。速度竞赛已经开始,预计更多的速度记录将在2020年打破。


    3D打印机将变得“无处不在”

    增材制造是一个很微妙的过程。许多3D打印机,需要在控制温度和湿度并防止异物进入的仓室内进行打印。这会大大限制这些机器的功能。而MELD Manufacturing已开发出可以在不受控制的环境中进行打印的机器——它们可以出现在一些环境不友好的“现场”,在石油钻井平台和前线军事基地等地方进行操作。它不受受控仓室的限制,可以打印更大的部件,并用于维修和制造新零件。2020年,预计3D打印机将可以在更广泛的偏远地区环境中工作。比方说一个偏远且人员难以进入的矿区,可直接在该地打印替换零件而不是等待新零件到达,这可以大大减少生产损失。


    3D打印机将变得更加通用,能够处理和组合各种材料

    据了解,Markforged已开发出能够打印不同金属、超合金、尼龙和短切碳纤维的机器;Impossible Objects也与巴斯夫合作,以加快增材制造的新材料的开发。Impossible Objects的Bob Swartz说:“3D打印是材料科学的问题?!倍鳻Jet也开发了一种纳米粒子喷射技术,该技术允许同一台机器打印金属和陶瓷,从而实现单个无缝打印的物体不同部分有不同的成分和特性。到2020年,我们可以看到,3D打印机将可使用和混合越来越多的材料。增材制造技术的不断进步,也推动了新材料研发的加速发展。


    软件的进步将放大3D打印的功能

    增材制造是一个高度数字化的过程。实际上,3D打印的主要优势在于,它允许通过简单地更改数字蓝图来修改组件的设计,从而使设计、原型、测试、生产的周期大大缩短??杉砑谠霾闹圃熘衅鹱哦啻蟮淖饔?!据了解,Essentium已经使用软件检查材料和生产规则,例如挤出温度等,以便可以对生产的零件进行认证,从而防止伪造;Markforged也开发了一种基于云的解决方案,该解决方案允许在一个位置设计产品和零件,并可立即在千里之外生产,以便同一公司中的不同制造工厂可以实时访问相同的设计图。预计到2020年,增材制造将开发新的软件解决方案,以增强IP安全性、远程协作和制造精度。


    3D打印生态系统将通过加速伙伴关系和合作而以更快的速度发展

    显而易见的是,要充分发挥3D打印的潜力,就需要具有不同背景和专业知识的公司、初创公司和大型公司的融合。上面我们提到了Impossible Objects与巴斯夫之间的合作,这突出了增材制造与新材料开发之间的协同作用。同样重要的是:3D打印使我们能够利用新的几何形状这一事实,向工业设计师提出了挑战,倒逼他们以不同的方式思考,以全新的方式重新构想产品和组件。人工智能可以通过推动生成设计流程来提供帮助。但是我们还需要新的教育和培训计划来培养新一代的工业设计师??缭酱匙ㄒ抵读煊虻暮献鹘铀僬庖还?。同时,在“制造即服务”平台上的协作将使生产能力得到更有效的利用,使制造商可以更灵活地访问3D打印功能。

    3D打印将在2020年证明其是“第四次工业革命”中最具变革性和影响力的技术之一。

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