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3D打印技術(shù)的發(fā)展前景

3D打印技術(shù)近幾年正已飛快的速度發(fā)展并逐步發(fā)展成為制造技術(shù)的重要輔助手段，甚至有的人認(rèn)為3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具，該技術(shù)與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式結(jié)合，將會(huì)推動(dòng)第三次工業(yè)革命的實(shí)現(xiàn)。此論一出，反對(duì)的聲音層出不窮。關(guān)于3D打印大部分說(shuō)法言過(guò)其實(shí)頗有些神話色彩。比較溫和一點(diǎn)的觀點(diǎn)則認(rèn)為，3D打印技術(shù)是現(xiàn)有制造業(yè)的補(bǔ)充和創(chuàng)新，而非完全顛覆性的革命。

單從產(chǎn)生制造工具的角度來(lái)看，3D打印技術(shù)的確只是制造業(yè)的補(bǔ)充，目前還存在一些技術(shù)上的缺點(diǎn)。首先是精度不夠高。在逐層制造過(guò)程中，雖然每個(gè)層次會(huì)被計(jì)算機(jī)軟件切得很薄，但在一定微觀尺度下，仍會(huì)形成一定厚度的一級(jí)級(jí)“臺(tái)階”，這就是所謂臺(tái)階效應(yīng)。其次是打印速度慢。3D打印受制于“三次方定律”，即隨著體積的增加，打印時(shí)間、材料數(shù)量都會(huì)成三次方增長(zhǎng)。如果想要打印兩倍于原體積的物體，就需要花費(fèi)8倍的時(shí)間和成本。第三是機(jī)械強(qiáng)度差。受材料和成形技術(shù)的影響，一些產(chǎn)品的耐久性和可靠性還存問(wèn)題，在長(zhǎng)期應(yīng)用、耐疲勞等方面是弱項(xiàng)。用于航空航天業(yè)、汽車制造業(yè)的金屬3D打印除外。除了上述主要缺點(diǎn)之外，目前3D打印技術(shù)還存在材料種類較少、材料昂貴、機(jī)器無(wú)法通用等問(wèn)題。”由此看來(lái)，3D打印技術(shù)在批量制造中的確不占優(yōu)勢(shì)。

那么，3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)倒底在哪里呢？一是在設(shè)計(jì)階段，存在大量設(shè)計(jì)作品浪費(fèi)。廠家難以準(zhǔn)確把握市場(chǎng)的具體需求，但又因?yàn)榘嘿F的開(kāi)模費(fèi)用，只得從眾多的設(shè)計(jì)作品中挑選一個(gè)來(lái)生產(chǎn)，很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品無(wú)法通過(guò)生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)價(jià)值。二是在產(chǎn)品生產(chǎn)與流通過(guò)程中，會(huì)消耗大量的資源。在生產(chǎn)之前，原材料要通過(guò)物流環(huán)節(jié)運(yùn)送到工廠；在生產(chǎn)過(guò)程中，主要采取模具鑄造和機(jī)械加工等方法，其造型能力受制于所使用的工具，物體形狀越復(fù)雜，制造成本越高；產(chǎn)品生產(chǎn)出之后，需要將產(chǎn)品運(yùn)送到各地，會(huì)占用能源、交通、倉(cāng)儲(chǔ)、人力等很多資源。三是在消費(fèi)端，產(chǎn)品不一定能真正受到用戶的喜歡。通過(guò)傳統(tǒng)制造方式生產(chǎn)的產(chǎn)品，一般具有一定的剛性需求，但在創(chuàng)意、設(shè)計(jì)方面，卻未必受到用戶的歡迎。用戶能接受，是因?yàn)闆](méi)有更多的選擇。特別是用戶需要的個(gè)性化定制的產(chǎn)品，傳統(tǒng)制造方式因?yàn)楸境稍蚝茈y現(xiàn)實(shí)。而解決傳統(tǒng)制造業(yè)這些痼疾的最好方式，就是建立以大數(shù)據(jù)為支撐的設(shè)計(jì)師平臺(tái)，結(jié)合3D打印“個(gè)性化定制”的優(yōu)點(diǎn)，打造出個(gè)性化的產(chǎn)品。由此可見(jiàn)3D打印技術(shù)也并不是萬(wàn)能的，要想取代傳統(tǒng)的制造業(yè)還有很長(zhǎng)的一段路要走。

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