3D打印将如何融入传统主流制造业？

3D打印如何融入传统传统制造业？今年来备受关注

3D打印的基本原理和应用

3D打印，也被称为快速成型制造术，是一种逐层添加材料来制造物体的技术。与传统的机械加工方法不同，3D打印无需进行切割、钻孔或其他机械处理。这一过程通过精确的软件控制，将材料逐层堆积，逐渐形成最终的产品。这种方式使得制造过程更加灵活且高效，尤其适用于制作一次性物品，如模具、小型装置、实体模型等。

尽管3D打印技术在制造模具和小型装置方面具有明显优势，但仍有一些质疑声音。例如，富士康的郭台铭曾表示，3D打印只是小把戏，对大规模生产的实际商业价值有限。他甚至承诺，如果错误，他愿意以倒写名字的方式道歉。郭台铭的观点虽然反映了一部分对3D打印技术的 skepticism，但也揭示了这一技术并非万能。

3D打印的局限性与现实应用

虽然3D打印技术在某些领域表现突出，但其仍有一些局限性。首先，3D打印无法像传统生产线那样高效地制造大量相同的部件。此外，打印物品的耐久性有时无法满足生产要求，因此在大规模生产中难以替代传统制造方法。即便如此，3D打印技术仍有其独特优势，这使得世界知名的大型制造商，如通用电气、福特、西门子、波音和空中客车等，纷纷开始采用这一技术。

数据显示，3D打印市场虽小但增长迅速。去年，全球3D打印市场市值达到了22亿美元，比2011年增长了29%。随着生产商对这项技术的熟悉程度提高，3D打印逐渐从模型制作向最终产品转化。数据显示，25%的3D打印市场用于制造“准商品”，即接近最终商品的中间产品。

医疗行业与航空业的应用

3D打印技术在医疗和航空领域的应用也显著提升了其实际价值。3DSystems公司在医疗行业中率先应用这一技术，通过3D打印制造个性化的助听器外壳。过去，这些外壳需要通过3D模型进行浇注，而现在可以直接打印，材料也更为舒适。Align Technology公司则利用3D打印技术生产透明的牙齿矫正器，医生可以通过扫描病人的口腔设计治疗方案，从而制造出一整套的塑料支架。

在航空业，3D打印技术也显示出巨大的潜力。3DSystems公司表示，现在一架F-18战斗机可能包含多达90个3D打印部件，而新服役的F-35战斗机中，约有900个部件适合3D打印。通用电气也在其能源和医疗健康领域广泛应用3D打印技术，并计划在2020年前为喷气式飞机打印成千上万的零部件。

中国在3D打印领域也取得了显著进展。尽管技术水平与美国相比还有差距，但中国的雄心显而易见。许多中国工厂将快速成型制造作为升级生产基地的方法，北京隆源自动装配系统利用激光烧结技术制造模型，然后送到传统铸造厂进行金属铸造，从而大幅缩短了生产时间。中国的一些3D打印机在制造复杂部件方面也取得了突破。例如，中国宇航员的3D打印座椅是根据他们的体型专门设计的，体现了3D打印在个性化制造中的优势。

3D打印的未来展望

随着3D打印技术的不断发展，未来其应用领域将进一步扩展。例如，迪斯尼、施乐和英国GKN航空航天公司正在实验直接打印电路板的技术。Optomec公司开发的气溶胶喷射电子打印方法可以制造出尺寸精确到10微米的电路和元器件，如导线、电阻、电容和半导体。虽然目前该技术仍无法打印微处理器和芯片，但它为电子产品的制造提供了新的可能性。尽管3D打印技术在速度和材料成本方面仍面临挑战，但随着技术的成熟和成本的降低，这些问题有望得到解决。未来，随着技术的进步和市场的扩展，3D打印将在传统制造业中发挥越来越重要的作用。通过与传统制造方法的相辅相成，3D打印技术将为制造业带来更多创新和机会。

3D打印逐步融入传统主流制造业的革新力量

走进RedEye公司，透过窗户，你可以看到近百台3D打印机在安静地工作，这便是未来工厂的一个缩影。这些3D打印机不仅仅是一台台机器，它们所制造的产品更是展示了这种创新生产过程如何逐步融入并改变着传统制造业。3D打印技术通过逐层堆叠特殊材料来制造物品，无需切割、钻孔或其他机械加工，因此又被称为快速成型制造术。每个被打印物品所需的软件都略有不同，而且无需昂贵的再加工机器，这使得3D打印成为制造一次性物品的流行方式，特别适合用于模具、小装置、实体模型等的制造。

尽管有人对3D打印的商用价值持怀疑态度，认为它只是一种小把戏，在真实商品的生产过程中没有实际价值，但事实并非如此。快速成型制造术的目的并不是要完全取代量产，而是在某些方面为传统制造业提供有力的补充。即便技术不断进步，一些打印物品的耐久性仍然难以满足生产商的要求，而且3D打印机也无法像生产线那样制造出成千上万相同的部件。然而，这并不意味着3D打印机没有优势。事实上，许多世界知名的大生产商，如通用电气、福特、西门子、波音、空中客车等，都已经开始采用3D打印技术。

3D打印市场虽然规模较小，但增长速度惊人。去年，其市值达到22亿美元，比2011年增长了29%。随着生产商对这门技术的日益熟悉，他们开始从模型迅速转向最终产品的制造。据统计，去年有25%的3D打印市场都是用于制造生产的“准商品”。3D打印的生产工具实际上还可以增强制造业的量产能力。宝马生产线的工人设计和打印了定制工具，使得汽车零部件的支撑和定位更加容易；3D打印的模具也可以帮助企业组建试验性的生产线；有时需要几周才能更换的零件，也可以通过3D打印的模型临时替代；一些难以找到的备用件也可以通过3D打印来制造，它甚至曾帮助一个美国航班的几架老式飞机成功起航。

随着3D打印技术和材料的不断进步，打印模型的成品质量也在不断提高，与传统工厂制造的样品几乎没有区别。尽管市场上有很多关于桌面式3D打印机的宣传，瞄准的是消费者和爱好者市场，但大型的工业级打印机才是满足打印大体积物品需求的真正利器，而且这是传统塑料注射成型机难以做到的事情。

3D打印在其从能源到医疗健康的多项业务中都发挥着重要作用。它打算将多项3D打印技术作为内部技术来保持竞争力。