并非如你想象的那般強大,帶你重新認識3D打印
突然的,3D打印機的熱潮迎面襲來,3D打印成了眼下大家討論的熱點,各大網(wǎng)站對3D打印技術都做了“深入”的報道,一會能打印房子,一會能打印自行車,甚至還可以打印出一把可以射出真子彈的步槍,福布斯網(wǎng)站最近發(fā)表了一篇文章,稱:照3D打印這個趨勢發(fā)展下去,美國終于能把iPhone制造接回家搞了!屆時的iPhone制造與組裝,不再像今天富士康在中國做的那人海模式,而是由3D打印機打出來。更有甚者有人認為3D打印技術甚至會掀起新的一輪工業(yè)革命,對傳統(tǒng)的制造業(yè)形成巨大的沖擊!
3D打印技術真的有那么強大么?是否真如這些媒體所宣傳的,將來可以什么東西都不用買了,搞臺打印機回家想要什么打印什么就好了?媒體的大肆宣傳讓我們對3D打印充滿憧憬,但是在這之前還是好好認識下什么是3D打印技術吧。
【什么是3D打印?】
3D打印機就是可以“打印”出3D物體的一種設備,功能上與激光成型技術一樣,采用分層加工、迭加成形的原理,即通過逐層增加材料疊加來生成3D實體,這點是與傳統(tǒng)的雕刻機以及鉆床等通過去除材料的方式形成3D實體的本質區(qū)別。
簡單的說,和斷層掃描類比,斷層掃描相當于把一個物體一層一層切片掃描,而3D打印就是他的逆過程,一層一層堆起來,堆成一個3D實體,傳統(tǒng)的加工是把一塊材料通過鉆、磨、削等加工的方式去除多余材料形成實體,這3D打印是直接用材料一層一層堆積成型,這個有點像做生日蛋糕,一層層的奶油堆上去,弄成你想要的樣子。3D打印技術本身并不復雜,但可用的耗材卻是個難點。普通打印機的耗材就是墨水和紙張,但3D打印機的耗材卻主要是膠水和粉末,而且必須經(jīng)過特殊處理,對材料的固化反應速度等也要求很高。
【3D打印真的無所不能?】
通過上面對3D打印技術的介紹,相信大家有了基本的了解,說到底3D打印技術還是一個堆積的過程,那么3D打印技術首先受到的是材料限制,現(xiàn)有的3D打印技術多使用ABS、人造橡膠、塑料、沙子、鑄蠟和聚酯熱塑性塑料等,這些材料多為粉末或者黏稠的液體,從價格上來看,便宜的幾百塊一公斤,最貴的一公斤則要4萬元左右。把3D打印材料固化的方式有加熱、降溫、紫外線和激光燒結四種,從各種技術的成本來看,“熔融沉積”是整體成本最低的,因而普及度也最高。當然隨著新材料技術的發(fā)展,未來還會出現(xiàn)更多的打印材料,但是就現(xiàn)有的技術來說還受以下制約。
1、 材料限制,比如我想喝水,需要個玻璃杯,可以打印一個么?抱歉,短時間內(nèi)是不可以的,玻璃需要高溫熔化制作,這個是打印不出來的。
2、 工藝限制,需要制作個東西,但是比較注重外觀,想弄個鋼琴烤漆或者磨砂的表面,可以直接打印一個么?抱歉,還是不行的,3D打印只是堆積一個3D實體,表面的處理還是需要其他工藝的配合。
上面舉了兩個例子,主要還是想說明一點,3D打印技術發(fā)展的核心不在于打印,而是在于材料技術的制約,只有新材料技術發(fā)展了,我們3D打印技術才能進一步實用化,打印出真正實用的物品,否則離現(xiàn)實還是很遙遠。一句話,3D打印耗材才是王道。
【3D打印可以做什么?】
目前3D打印機已經(jīng)用來制作模具、人體骨骼等,當然也可以用來打印相對簡單的生活用品。當然隨著新材料技術的發(fā)展,3D打印機會帶來更強大的功能。
3D打印技術在現(xiàn)有條件下也并非是沒有任何優(yōu)勢,首先可以使原先較為復雜的模具制造變的容易,其次對于使用多個零部件組合的結構,則可以利用3D打印技術直接打印出來。因此目前3D打印技術仍然僅限于模具、文物修復、醫(yī)學等專用領域,同時由于耗材的限制,仍然具有很高的成本,打印的物品也受到很大的限制。
【3D打印的未來!】
3D打印技術并不是一個新興的技術,已經(jīng)有了20多年的歷史了,雖然有著非常廣闊的發(fā)展前景,但是受耗材的限制,在很長的一段時間內(nèi),仍然不會有質的變化,3D打印技術的未來,我們只能寄希望于新材料技術的發(fā)展,眼下的3D打印熱,還需要我們理性看待。