1870年前後,一場用電動機取代蒸汽機的產(chan) 業(ye) 變革在英格蘭(lan) 中部地區發端。這場被後人稱做“第二次工業(ye) 革命”的大變革,帶來了電燈、電話、汽車等無數如今人們(men) 認為(wei) 必不可少的新事物。如今,以3D打印技術(又稱“增材製造技術”)為(wei) 標誌的“第三次工業(ye) 革命”正在向我們(men) 走來。
可使能源利用率達到100%
來自學界的美好描繪,足以讓每一個(ge) 普通人血脈賁張:以尖端工業(ye) 中的航空發動機製造為(wei) 例,以前,從(cong) 購買(mai) 原材料到最終加工成零部件,材料的利用率有的僅(jin) 有10%-20%。而3D打印技術的運用,理論上能使原材料、工時、能源的利用率達到100%。
通用全球副總裁兼通用全球研發中心先進技術負責人邁克爾·埃德戚克在接受記者專(zhuan) 訪時預測,三年內(nei) ,3D打印技術就將在航空航天、醫療器械等高附加值領域得到應用;五到七年內(nei) ,隨著設備的不斷成熟,能夠承受和承擔24小時不間斷的製造,3D打印技術就能在更廣泛的領域得到充分應用。
生產(chan) 方式由減法變加法
3D打印技術會(hui) 被認為(wei) 是“第三次工業(ye) 革命”的標誌,實際上是由於(yu) 其顛覆性的想法。人類從(cong) 開始生產(chan) 東(dong) 西以來就一直采用減法,用切削的方式讓零件變成想要的形狀。時至今日,雖然人類的技術不斷進步,生產(chan) 流程不斷改善,但仍然浪費了大量的時間和原料。3D打印技術,也就是增材製造技術將改變傳(chuan) 統製造方式,通過逐層添加材料製造東(dong) 西,能節省大量時間和原材料成本。
超聲設備製造就是一個(ge) 典型。為(wei) 了獲得高清晰成像,超聲探頭所需材料需要長時間的切割以及打磨,也就成了超聲設備中最昂貴、勞動最密集的部件。而運用新型增材製造技術將這些探頭上的複雜部件一次“打印”成形,就能免去數小時的切削及精細加工,將大大降低勞動力成本和生產(chan) 成本。
據埃德戚克介紹,目前,3D打印應用主要集中在兩(liang) 個(ge) 方麵。第一是用於(yu) 高性能的產(chan) 品,比如燃氣輪機、飛機發動機和醫療器械。在這些領域,3D打印可以提高製造能力;第二是3D打印和傳(chuan) 統製造的結合。3D打印技術的應用有非常大的潛力。一般消費領域也能應用,比如未來人們(men) 可以在家為(wei) 自己的高跟鞋打印鞋跟,想要什麽(me) 形狀都行。未來的家庭,擁有一台3D打印機就跟現在擁有一台2D打印機一樣普遍。
3D打印將改變製造業(ye)
歐華律師事務所技術專(zhuan) 家西蒙·瓊斯說:“從(cong) 理論上講,我們(men) 今天擁有的一切物品都能通過3D打印技術生產(chan) 出來。這種技術很可能改變整個(ge) 製造業(ye) 。”
實際上,現在已有多款3D打印機進入消費市場,零售價(jia) 格在2000美元左右。與(yu) 計算機一樣,隨著需求的增加和技術的進步,3D打印機的價(jia) 格有望逐步下降。有業(ye) 內(nei) 人士指出,在工業(ye) 領域,3D打印技術不會(hui) 取代傳(chuan) 統生產(chan) 方法,而是會(hui) 與(yu) 傳(chuan) 統方法攜起手來。“這種技術會(hui) 影響一些產(chan) 品的生產(chan) 方式,但永遠也不會(hui) 取代舊的方式。”
聯合國世界知識產(chan) 權組織負責人弗朗西斯·格裏指出,到2015年,全球3D打印業(ye) 產(chan) 值有望達到37億(yi) 美元。與(yu) 此相比,去年全球貨物出口額為(wei) 18.3萬(wan) 億(yi) 美元。格裏表示,3D打印業(ye) 產(chan) 值雖然從(cong) 全球來看規模尚小,但有望保持較快增長,到2019年達到65億(yi) 美元。
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