淺析3D 打印技術對造行業發展的影響與應用前景
科學理論
作者:尹煥清
摘 要:隨著科學技術的發展,3D 打印技術逐漸興起,並受到社會各界尤其是製造業的特別關注。本文對 3D 打印技術對製造業的影響以及其發展的前景進行了相應的分析,以期能夠加深人們對於 3D 打印技術的了解,能夠對人們起到一定的借鑒意義。
關鍵詞:3D 打印技術;製造業;影響;應用;前景
屬於快速成形技術的一種,它是一種數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層堆疊累積的方式來構造物體的技術(即“積層造形法”)。過去其常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型,現正逐漸用於一些產品的直接製造。特別是一些高價值應用(比如髖關節或牙齒,或一些飛機零部件)已經有使用這種技術打印而成的零部件,意味著“3D打印”這項技術的普及。本文就3D打印技術的對對製造業發展的影響進行分析。
一、3D 打印技術對我國製造業的影響
1.提升產品研發能力
在傳統的工業生產中,需要一定的工藝設計來實現相應的設計構想,在這個過程中模具的設計在這個過程中是非常重要的,而模具的設計與製作藝複雜,且往往需要多次重複進行才能達到設計要求,導致工業的產品的研發能力收到製約,無法滿足多變的市場要求,不能滿足工業快速發展的要求。而 3D 打印技術的日趨成熟,使得產品的製造不再依賴相應的模具,可以大大縮短產品從研發到生產的時間,隻要使用電腦進行三維設計,再“打印輸出”即可,其時間花費一般為傳統製造時間的10%~20%左右,而相應的研發費用也僅為原來的60%~70%。
此外,傳統的複雜工業產品的模具的製作非常複雜,這就大大限製了機械製造業發展的步伐,而3D打印技術受到工藝、結構的限製較少,這就使得以往在工業設計中無法實現的設計得以實現,這就能有效地提升了我國的製造業的設計、研發與生產能力。
2.通過“打印”製造特殊的產品
除了在機械製造業上的設計能夠更加快捷、經濟地實現之外,3D 打印技術在其他的領域也有著豐富的應用,諸如航天航空、電工電子、武器製造等行業,往往需要進行複雜的科學研究,這就對相應零部件的設計、製作能力提出更高地要求,而3D打印技術恰好能很好地解決這些問題。通過這項技術的應用,既能夠生產出更符合理論要求的工業產品,還能大大提高生產速度。這樣,既能提升機械製造的生產技術,還能進一步提高零部件的性能(當然,現階段的3D打印技術還不能完全滿足這方便的要求)。除此之外,在生物科技等領域,3D打印技術也有著很好地應用。比如在生命科學的相應研究中,3D打印技術就可以實現“仿生定製”——使用生物材料按照所需部件進行相應組織或器官的“製造”,從而將這種高端的生產方式,更好地應用到生物製藥、生物工程等領域,並且可以存進該行業的進一步發展。
3.3D 打印技術的發展能夠帶動就業。
3D 打印技術主要解決的是那些疑結構形勢複雜、特殊的部件的生產問題,更多的是滿足人們特殊的個性化的需求,當其得到普及時,就可以在相應的工業產品、生活用品、飾品等方麵來製定個性化的服務及產品,使其能夠更好地服務並刺激個性化需求的增長,進而形成獨具特色的產業特色,帶動更多的社會就業。