像所有技术一样,3D打印将继续发展。除了成本降低(特别是对消费者而言)并最终小型化外,研究人员正在打破打印尺寸、材料整合、打印速度的局限。甚至还有系统正在研究将3D打印(添加式制造过程)和传统消减生产过程的优势(如,数控加工)相整合。这些整合方式同时使用3D打印和机械加工,省去后期处理过程。例如,大多数3D打印制造的金属部件需要人工干预进行精加工或抛光。然而,日本重型机械制造公司——松浦机械制作公司,开发了一个系统,整合3D打印(激光烧结技术)和高速铣削,对打印成品的边缘进行五层增量铣削。71
这些发展过程为现有问题带来了新的、无法想象的解决方案,为新的市场参与者开启了一扇门,为源源不断的“世界首次”铺平道路。
维也纳工业大学的研究人员已经使用一种称为“双光子光刻”的技术,创建出只有微米级大小的3D物品。72研究人员的突破加速了技术的前进,使其更适宜工业生产。过去,打印速度以“毫米/秒”为单位;现在以“米/秒”为单位。图20中的赛车,车身长约为285微米(人类头发丝的平均直径为40-120微米),在四分钟内分100层打印完成。73尽管这样的物体结构已经是小到微乎其微,但是人们仍希望3D打印机有朝一日打印出更小的物体,从而为各个领域(如医药)的创新开启新的可能性。
多材料打印的突破有助于制造更复杂的产品。目前领先的多材料3D打印机是Objet Connex500,最多允许同时打印14种塑料类材料,可以是橡胶塑料或者更坚硬的ABS塑料。神奇的是,所有这些材料在一次作业任务中完成打印,在同一时间内完成融合,而不需要独立打印各个零件后再逐一组装。
多材料打印允许创作者在一个模型中融合各种属性。终有一日,一个完整的产品或设备可以一次打印完成,比如一次打印出一部移动电话,包括塑料外壳、金属部件、电子元件、玻璃屏幕。
虽然星际迷航这一类的复制器仍需若干年后才能成为主流,但是另一种类似的复制器,具有回收能力,可能更容易实现。Filabot是一款桌面设备,可以回收利用一系列塑料制品,包括牛奶壶和饮料瓶,制成3D打印机能用的塑料细丝。通过在Kickstarter网站筹集资金,Filabot已经在短短几个月内从概念变为原型,并且机器本身就使用了一些3D打印的零件。
新参与者提供了以前不可能实现的解决方案,打乱了原有的市场规则。很显然,传统工业的“玩家”将与其竞争。考虑使用敏捷技术——1999年推出的Invisalign隐形牙齿矫正器正是通过这种技术与金属牙套正面交锋。成本比金属牙套略高,矫正器采用增量式方法逐步矫正牙齿直到恢复正常,没有金属牙套不舒适或不美观的问题。矫正器由3D打印机制造,77能大规模制造符合成本效益的定制牙科设备。过去,制造这种高品质的个人牙齿模具非常昂贵。3D打印在早期阶段的使用,成就了一个“业内第一”——隐形畸齿矫正学,给原本保守的市场注入了竞争。
期待在未来几年看到更多的“业内第一”,加入下面这个列表:
第一双完全打印的鞋子,由荷兰的研究机构——荷兰应用科学研究组织(TNO)科学和工业分支机构,和概念设计公司——Sjors Bergmans概念设计共同制造。78
第一辆打印的自行车,由尼龙制成,强度却不输钢铁和铝。由欧洲宇航防务集团开发。79(参见图22)
第一架打印出来并飞上天的飞机(翼展3.2英尺),由英国南安普顿大学的工程师制造。80
第一只装有3D打印翅膀的人造昆虫,持续盘旋85秒。由康奈尔大学的研究人员制造。81(参见图23)
未完待续…
MagicFirm(edie)翻译
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