3D打印的市場(chǎng)與技術(shù)挑戰(zhàn)

　　另外，Stratasys還有一些滿足生產(chǎn)制造端的概念型設(shè)備。

　　*打破尺寸限制。3D打印機(jī)就像洗衣機(jī)、冰箱那么大，打印倉(cāng)是有限的，因此最多只能打印一米多高的產(chǎn)品。如何打印大型部件?諸如汽車、飛機(jī)上有加強(qiáng)筋的超長(zhǎng)部件，它們有的沒(méi)法焊接，因?yàn)楹附訉?duì)密封性和強(qiáng)度有損失。傳統(tǒng)工藝通常用鑄造、鍛造、機(jī)加工等方法。

　　通常3D打印機(jī)是從下往上一層一層打，現(xiàn)在把打印機(jī)轉(zhuǎn)了90°，從左往右打印，加料倉(cāng)是自動(dòng)控制的，這樣就可以打長(zhǎng)部件。但這是有技術(shù)難點(diǎn)的，例如長(zhǎng)了以后會(huì)有變形度，另外還有溫度的控制(注：打印的同時(shí)，還要保證恒溫/恒溫倉(cāng))。Stratasys已經(jīng)做出這種概念機(jī)，已用于波音飛機(jī)的大橫梁打印。

　　*360°打印。Stratasys和西門子共同開(kāi)發(fā)了一款新的概念性產(chǎn)品，在西門子的機(jī)器人/機(jī)械臂上裝8個(gè)打印頭，可以在360°打印，即增加了Z軸方向打印。通常Z軸打印的應(yīng)力是有損失的。用機(jī)械臂控制后，360°都可以去打印，所以各個(gè)方向上的機(jī)械性能是完全一致的，叫各向同性。另外所用的材料是高強(qiáng)度的復(fù)合材料。以前打印是要支撐的，打印完成后，再把支撐剝除，還有一些后處理工序。這種360°打印省去了后處理，且打印速度也提升了。

　　*打印集成。2017年還推出打印集成的概念型產(chǎn)品。過(guò)去打的時(shí)候只是打一個(gè)或者幾個(gè)、一批零件?，F(xiàn)在把打印頭模塊化，可能這一批需要50個(gè)零件，原來(lái)可能要打50次或者25次(注：一次打2個(gè)件則需要25次)等?，F(xiàn)在把它做成模塊化。所有東西都通過(guò)自動(dòng)化的軟件去控制，例如人在云平臺(tái)上就可以控制它。另外，每一個(gè)批件可以是不一樣的，例如生產(chǎn)一部手機(jī)，手機(jī)里可能有幾百個(gè)零部件，這一批打印可以把這幾百個(gè)零部件一次性打印出來(lái)。因此一次打印，一個(gè)原型機(jī)的零件就都出來(lái)了。

歡迎市場(chǎng)上有更多的打印機(jī)廠商

　　GE(通用電氣)是工業(yè)制造領(lǐng)域的巨頭，該公司于2016年買了兩家3D打印技術(shù)公司，用于生產(chǎn)制造工具，例如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴現(xiàn)在絕大部分是3D打印出來(lái)的。所以GE既是用戶，又是3D打印的技術(shù)提供商。這對(duì)行業(yè)有非常大的帶動(dòng)作用。

　　還有這幾年惠普等之前做2D打印的企業(yè)也在大力進(jìn)軍商用/工業(yè)級(jí)3D打印市場(chǎng)，如何看待這種市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和普及?

　　實(shí)際上，3D打印產(chǎn)業(yè)還是在嬰兒期。3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史迄今還不到30年。這個(gè)階段競(jìng)爭(zhēng)不是主要的，相反競(jìng)爭(zhēng)是催化劑，因?yàn)楦骷叶加行录夹g(shù)投在此市場(chǎng)，這個(gè)產(chǎn)業(yè)才能做得大一點(diǎn)。所以在此階段，從業(yè)者其實(shí)是非常愿意看到更多的廠商，包括GE等巨型工業(yè)制造商及2D打印巨頭惠普的加盟。這些巨頭的加入，一定會(huì)推進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。因?yàn)闃I(yè)內(nèi)人士現(xiàn)在不擔(dān)心競(jìng)爭(zhēng)，擔(dān)心的是這個(gè)市場(chǎng)的用戶接受程度和成長(zhǎng)速度，巨頭的加入會(huì)有促進(jìn)作用。

打印機(jī)和材料、硬件、軟件還無(wú)法通用

　　打印機(jī)和材料有捆綁關(guān)系，為了刺激材料端的蓬勃發(fā)展，是否可以允許外部、其他的3D打印材料到品牌打印機(jī)上使用?

　　Stratasys認(rèn)為，由于材料的多樣性，現(xiàn)在絕大部分工業(yè)級(jí)的材料和設(shè)備是一一對(duì)應(yīng)的。因?yàn)榇蛴〔牧鲜墙?jīng)過(guò)打印機(jī)廠家測(cè)試過(guò)的。并非打印機(jī)廠商不愿意去開(kāi)放這些參數(shù)，因?yàn)榧夹g(shù)上還有難度，因此即便開(kāi)放了這些參數(shù)，可以把第三方的材料拿到上面，但因?yàn)榈谌綇S商還缺乏打印機(jī)的溫度、軟件、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等資料，不一定能用。所以現(xiàn)在階段，開(kāi)放這些參數(shù)還不太現(xiàn)實(shí)。因?yàn)榈谌經(jīng)]有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的材料，而打印機(jī)的造價(jià)動(dòng)輒是幾十、數(shù)百萬(wàn)元，用一款新的材料，打印頭堵住了，或者硬件卡住了/壞掉了，這不經(jīng)濟(jì)。

　　但相信以后如果材料成熟度和設(shè)備、軟件的成熟度、兼容性更好，也許可以通用。現(xiàn)在3D打印行業(yè)還缺乏標(biāo)準(zhǔn)，通用需要非常嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，另外，需要一些通用型的設(shè)備和通用型的材料。

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　　本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第12期第3頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。