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解決方案

3D打印能否顛覆現有的製造業,它會有什麽短板嗎

星之球科技 來源:電子說2020-03-31 我要評論(0 )   

近年來關(guan) 於(yu) 3D打印的新聞是屢見報端,給人一種沒有打不出,隻有你想不到的感覺,而隨著科技的發展,是不是真的有一天我們(men) 可以告別鐵水鋼包和機床電鑽,隻需要在計算機前...

近年來關(guan) 於(yu) 3D打印的新聞是屢見報端,給人一種沒有打不出,隻有你想不到的感覺,而隨著科技的發展,是不是真的有一天我們(men) 可以告別鐵水鋼包和機床電鑽,隻需要在計算機前拖動鼠標繪製三維模型,然後優(you) 雅地點一下打印,就可以大功告成了?


雖然3D打印是一個(ge) 很好的技術,但是想要取代傳(chuan) 統製造業(ye) ,還真是有很長的路要走,或許永遠也取代不了。


3D打印要麵對的第一個(ge) 問題就是尺寸精度,以製造CPU芯片為(wei) 例,人們(men) 現在已經掌握了10納米的矽工藝,那麽(me) 3D打印能做到嗎?我們(men) 目前能夠找到的最好的3D打印機精度差不多是100微米,也就是1000納米,這顯然差太多,其實對於(yu) 把材料融化,再堆積成型的3D打印來說,想要達到10微米以下的精度是很難的,原因是材料在噴頭處形成的液滴直徑大概就有10微米,而要用直徑10微米的液滴來達到10微米以下的精度,那幾乎就是不可能的。


雖然學術界有一些辦法能夠解決(jue) 這些問題,但是到目前為(wei) 止最高也隻能夠達到1微米,而且在學術界和廣泛的商業(ye) 應用之間,往往還有一個(ge) 很漫長的過程,因此,僅(jin) 就芯片製造這一個(ge) 領域來說,短時間內(nei) 想通過3D打印技術來挑戰傳(chuan) 統工藝,這是不太可能的。

3D打印能否顛覆現有的製造業(ye) ,它會(hui) 有什麽(me) 短板嗎

3D打印麵對的第二個(ge) 問題就是材料受限。很顯然,並不是所有的材料都能夠3D打印出來。目前常見的3D打印機,是通過融化高分子材料再成形的,也有一些3D打印機可以打印特定的金屬材料,這就引出了3D打印要麵對的另外一個(ge) 問題,那就是產(chan) 品的性能,特別是機械性能。大眾(zhong) 對於(yu) 製造的理解可能往往隻是一種用特定的材料實現一個(ge) 特定的外形,從(cong) 這種理解上來看,3D打印的確是很完美,然而在機械製造的業(ye) 內(nei) 人士看來,這當然不對。


在傳(chuan) 統製造當中,人們(men) 對於(yu) 材料的各種冷熱處理可以在很大程度上改變材料的性能,比如說一個(ge) 沒有經過熱處理的小錘子,可能硬度甚至還比不上釘子,那最後隻能用來敲核桃。而現在的3D打印技術對於(yu) 材料微觀結構的控製可是極其有限的,對材料性能的控製那更是非常有限。所以,3D打印固然是很好的技術,但是技術並不是用來迷信的,人類的製造技術發展到如今,沒有哪一種製造技術可以單打獨鬥地解決(jue) 所有問題,我相信3D打印也不能夠。


另外,3D打印和傳(chuan) 統製造之間並不是你死我活的關(guan) 係,沒有必要非用一種技術去取代另外一種。3D打印可以是現有製造技術的一個(ge) 非常好的補充和完善,同時3D打印更大的意義(yi) 在於(yu) ,讓更多的普通人可以更方便的設計和製造自己的產(chan) 品,而無需借助於(yu) 工程。比如建築設計師們(men) 可以快速的打印模型來驗證自己的設計,藝術家們(men) 也可以更自由的創造藝術品,老師們(men) 可以更方便地把書(shu) 本上的東(dong) 西變成學生們(men) 看得見摸得著的模型,而孩子們(men) 也可以DIY自己的玩具,3D打印也許真的可以改變世界,但或許不是以人們(men) 之前想象的那種方式吧。


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