3D打印的市場與技術(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打印機就像洗衣機、冰箱那么大，打印倉是有限的，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、飛機上有加強筋的超長部件，它們有的沒法焊接，因為焊接對密封性和強度有損失。傳統(tǒng)工藝通常用鑄造、鍛造、機加工等方法。

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

　　*360°打印。Stratasys和西門子共同開發(fā)了一款新的概念性產(chǎn)品，在西門子的機器人/機械臂上裝8個打印頭，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。用機械臂控制后，360°都可以去打印，所以各個方向上的機械性能是完全一致的，叫各向同性。另外所用的材料是高強度的復(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。過去打的時候只是打一個或者幾個、一批零件?，F(xiàn)在把打印頭模塊化，可能這一批需要50個零件，原來可能要打50次或者25次(注：一次打2個件則需要25次)等?，F(xiàn)在把它做成模塊化。所有東西都通過自動化的軟件去控制，例如人在云平臺上就可以控制它。另外，每一個批件可以是不一樣的，例如生產(chǎn)一部手機，手機里可能有幾百個零部件，這一批打印可以把這幾百個零部件一次性打印出來。因此一次打印，一個原型機的零件就都出來了。

歡迎市場上有更多的打印機廠商

　　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，例如飛機發(fā)動機的噴嘴現(xiàn)在絕大部分是3D打印出來的。所以GE既是用戶，又是3D打印的技術(shù)提供商。這對行業(yè)有非常大的帶動作用。

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

　　實際上，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。這個階段競爭不是主要的，相反競爭是催化劑，因為各家都有新技術(shù)投在此市場，這個產(chǎn)業(yè)才能做得大一點。所以在此階段，從業(yè)者其實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，一定會推進行業(yè)的發(fā)展。因為業(yè)內(nèi)人士現(xiàn)在不擔(dān)心競爭，擔(dān)心的是這個市場的用戶接受程度和成長速度，巨頭的加入會有促進作用。

打印機和材料、硬件、軟件還無法通用

　　打印機和材料有捆綁關(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上使用?

　　Stratasys認為，由于材料的多樣性，現(xiàn)在絕大部分工業(yè)級的材料和設(shè)備是一一對應(yīng)的。因為打印材料是經(jīng)過打印機廠家測試過的。并非打印機廠商不愿意去開放這些參數(shù)，因為技術(shù)上還有難度，因此即便開放了這些參數(shù)，可以把第三方的材料拿到上面，但因為第三方廠商還缺乏打印機的溫度、軟件、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計等資料，不一定能用。所以現(xiàn)在階段，開放這些參數(shù)還不太現(xiàn)實。因為第三方?jīng)]有經(jīng)過驗證的材料，而打印機的造價動輒是幾十、數(shù)百萬元，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。

　　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?，F(xiàn)在3D打印行業(yè)還缺乏標準，通用需要非常嚴格的行業(yè)標準，另外，需要一些通用型的設(shè)備和通用型的材料。

　　參考文獻：

　　[1]迎九.3D打印的產(chǎn)品與技術(shù)了望.電子產(chǎn)品世界,2015(1):22-23

　　[2]迎九.3D打?。?0%是快速原型，DDM有潛力.電子產(chǎn)品世界,2015(2-3):14

　　[3]Sanogo H.防偽3D打印技術(shù).電子產(chǎn)品世界,2014(10):26-28

　　[4]Chiang J,Schulte T,Zammattio S.降低工業(yè)應(yīng)用的總體擁有成本.電子產(chǎn)品世界,2015(2-3):11-13

　　[5]王瑩.眾廠商談智能制造的技術(shù)市場動向.電子產(chǎn)品世界,2016(2-3):13-18

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