要学3D打印首先你要弄懂制造技术的三大思维
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admin
2019-10-09 16:21

  前两篇文章,分别从3D打印给人的感觉“铺天盖地的3D打印,离你很近却又离你很远”和3D打印行业的规模现状“熊眼看3D:如果制造业是一个大西瓜,那3D打印还是一粒芝麻”角度为大家介绍3D打印。从本篇文章开始,我们将从技术上进一步深入介绍3D打印。

  如果你只是知道“3D打印”这个名词,以及看过3D打印的报道,但对其背后的技术并不了解,那实际上你还是个门外汉。为什么媒体都称3D打印要引发第三次工业革命?为什么说3D打印要颠覆制造业?这项新技术与传统的制造技术相比有什么不同?

  当古代人想要做出一件青铜器、兵器或者钱币的时候,他们通常会采用铸造工艺。铸造是一项古老而先进的技术,根据甘肃马家窑出土的青铜刀判断,5000余年前的古人就开始使用铸造技术了。直到今天,铸造工艺仍然是制造业中的一项重要技术,比如汽车发动机缸体、变速箱缸体等仍然采用铸造工艺。这种以铸造、注塑等为代表的制造思维,在制造过程中材料的体积几乎不发生变化,我们称之为“等材制造”。

  而第二种制造思维历史也很悠久,比如古代人想制作一根茅用于捕捉猎物,那么他需要有一个茅头,然后找一根木棍将木棍的一头用刀削尖,然后插上茅头。将木棍通过削掉多余部分,达到自己想要的结构,这种制造思维我们称之为“减材制造”。如今,随着工业化的发展,减材制造被运用的最为广泛,比如机床加工,绝大部分的金属零配件都采用机加工的方式来生产。一般以金属棒材、块材为原材料,通过机床的刀具进行切削,得到最终的零件。而以制造设备形式出现的这种减材制造技术,已经有300年历史。

  第三种思维就是我们所要介绍的主角,我们称之为“增材制造”(3D打印),顾明思议,通过增加材料来制造物体。比如农村盖房子,就是将砖头一块一块的垒起来,如此来说“增材制造”的历史也很悠久了。而盖房子的过程是人工去堆积砖头,而本文所讲的3D打印是用计算机程序控制材料自动堆积。

  因此严格来说,“增材制造”始于1983年,距今已经有35年历史。当时,SLA(StereoLithographyApparatus,立体光刻设备)3D打印技术的发明者ChuckHull正在为一个美国的小公司工作,使用高强度紫外线来把液体塑料固化成固体,它的产品之一是涂层一个桌子。Hull说:在某个时候我想到了我们正在固化的塑料薄片,我想也许我能堆积这些薄片来创建一个原型部件。在无数次的尝试之后,Hull终于打印出了一个小杯子,1986年Hull成立了3DSystems公司将SLA3D打印技术商业化。目前,3DSystems公司已经成为全球3D打印领域的龙头企业。

  以上就是制造技术的三大思维,以前人民习惯于使用前两种技术,对3D打印技术了解甚少。从最近几年,3D打印技术才得到广泛的关注,在国家政府、广大媒体、从业人员的大力推动下,越来越多的行业开始尝试3D打印技术。从航空航天、军工、医疗、教育科研、齿科、模具、汽车、艺术时尚、考古、食品、鞋子、房子等等各个行业,思维超前的企业和个人,已经利用3D打印技术进行了大量的创新,毫无疑问这些人跟上了时代的潮流。人们在进入增材思维以后,一些以前难以解决的难题被解决了,一些以前难以想象的事情被实现了。

  如今随着3D打印技术越来越成熟,打印速度越来越快,原材料价格越来越便宜,设备价格逐渐下降,3D打印的应用门槛也越来越低,3D打印正在朝着新的未来奋力前行。