3D印表機(3D Printers)簡稱(3DP)是一位名為恩里科·迪尼(Enrico Dini)的發明家設計的一種神奇的印表機,不僅可以「列印」一幢完整的建築,甚至可以在航天飛船中給太空人列印任何所需的物品的形狀。
通過對3D列印設備發展現狀的詳細分析得知與傳統鑄造技術相比,3D列印設備最大的優勢在於不需要模具即可實現各種形狀產品的製造。因此,3D列印技術特別適合應用於利用模具鑄造困難、形狀複雜、個性化強的產品。傳統製造技術中,單個模具價格很高、加工周期長,但使用模具有助於提高產品的一致性,便於流水線生產,降低批量生產的成本。另一方面,由於研發階段產品外形常需多次調試,研發階段所用模具無法應用於隨後的生產中,故模具的使用也大大提高研發成本。3D列印技術特別適合此類產品的研發,大大縮短研發周期,降低研發成本。
3D列印設備市場現狀分析,我國的3D列印設備行業的市場規模增速更加驚人。2011年國內3D列印設備行業整體收入僅為約10億元人民幣,到2015年已達到78億人民幣,複合增長率近70%。預計到2018年,我國3D列印設備行業規模將超過200億元人民幣。這種高增長性符合行業成長期的特徵。 3D列印設備產業在經過三十年的大起大落後已經形成了成熟的自身發展規律,那就是耐得住寂寞,經得住外界風雲變幻的考驗,踏踏實實潛心做事。以穩定質量求生存,靠核心技術贏天下的企業才能和整個3D列印產業共同發展壯大。
國際上,3D列印目前處於一個快速發展的階段。2017年全球3D列印市場規模達到56億美元,比2016年增長15%。從技術上看,3D列印已經能夠滿足大部分工業應用場景的需求;可以實現金屬和塑料零件以及成品的製造,性能與傳統製造工藝相當,金屬零件對的強度優於鑄件略低於鍛件;已經解決了原材料製備,所有可焊接的金屬均可使用3D列印技術。
從成本角度看,3D列印已經在航空、航天、軍工、醫療等高價值及高附加值產業中具備了經濟效益。王華明教授獲獎的「飛機鈦合金大型複雜整體構件雷射成形技術」填補了國內空白,也是全世界唯一的大型鈦合金材料3D列印整體成型的技術。國產大飛機機翼鈑金件的3D列印製造,彌補了國內該類型零件鍛壓工藝的短板;空客A320飛機鈦合金艙門鉸鏈通過3D列印技術的應用,實現了輕量化設計和非常規結構零件的製造;GE在航空發動機噴油嘴製造採用3D列印技術後,一個零件取代了過去數個零件,降低了製造成本。
1989年,C.R.Dechard博士發明了選區雷射燒結技術(SLS),利用離強度雷射將尼龍、蠟、ABS、金屬和陶瓷等材料粉來烤結,直至成形。1993年,麻省理工大學教授EmanuaI Sachs創造7三維列印技術(3DP),將金屬、陶瓷的粉末通過粘接劑粘在一起戍形。隨著3D列印技術的種類變多,3D印表機可列印的東西越來越多。而且,3D印表機的價格在不斷下降,1999年3D Systems的SLA 7000要價80萬美元,而Cube要價僅1299美元。另外,雖然對於普通用戶和製造業來說,3D列印的大規模產業化時機還沒有成熟,但我們也看到3D印表機開始向兩極分化,除了百萬元級的大型3D印表機之外,國內目前也出現了面向個人用戶價格為數千元的3D印表機。
通過對3D列印設備發展現狀的詳細分析得知3D列印技術是一種新興的革命性的技術,雖然它有很多的不足,但是它的優勢和特點對未來的製造工藝發展可以帶來更大的影響力。3D列印技術在未來必定成為新時代的標杆技術之一,我們應該提前去了解並掌握和發展其技術,放眼未來,把握新興技術的氣息,積極有效的讓3D列印技術為我國的製造業服務。 以上便是筆者對3D列印設備發展現狀的詳細分析了。
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