很多朋友很關注3D打印創業,但并不了解3D打印能在那些方面創業。本文主要從電子產業、航空航天、醫療、食品四個行業入手,系統敘述了3D打印在這些行業的應用。最后,我們期望3D打印技術不斷實現突破,更廣、更多、更深地應用于不同行業。
隨著3D打印的不斷發展,3D打印技術在各個行業得到較好的應用,雖然在應用程度上有些許不同。3D打印技術目前已經進入到許多行業,不管我們日常吃的小鮮肉還是我們愛不釋手的電子產品,甚至于乘坐的飛機、人造衛星等。盡管關于3D打印技術最新應用、最新探索、最新發展的新聞都是些碎片化的信息,但是3D打印已“隨風潛入夜,潤物細無聲”地進入到各個行業。
3D打印與電子行業的情結
提及電子行業,也許你會感到些許詫異,甚至連續發出疑問。然而,3D打印切實與電子行業存在某些情愫。近來,不斷有網絡創客利用3D打印私人定制電子產品周邊,如iPhone6手機殼;不斷有研究人員攻堅克難研究可導電、可存儲、可傳感的3D打印材料。同樣,生產電子產品企業也開始在生產的產品中加入3D打印的元素。這些舉措使得3D打印技術由淺入深地進入電子行業領域,并越走越深入。
上圖為3D打印私人定制iPhone6配件
3D打印技術在電子行業的應用以制作配件較多,定制手機殼、定制支架、定制鼠標零件、定制鍵帽等。目前而言,這些配件制作較為簡單。原因有以下幾個:首先,3D打印材料多為較為常見的PLA、ABS材料;其次,網絡上這些配件模型較為常見;最后,技術規格要求較低,FDM的桌面級機型即可實現。
上圖為利用磁性線材打印的指南針,這款線材基本磁性數據存儲功能(左)利用可導電材料制作導電線路(右)
3D打印技術實現自我突破主要表現之一為可3D打印材料的研發,在電子產業領域,3D打印材料占據著至關重要的地位。或許你存在這樣的疑問:3D打印電子產品,是不是所有的部件都是由3D打印制作而成?我的回答為“不是”。在電子產品領域,3D打印技術尚不能3D打印的東西有很多,如:存儲設備、導電線路等等。這些有的正在研發,而有的尚未研發。可用作制作電子產品的3D打印材料的突破,在很大程度上決定了3D打印技術在電子產品領域的應用。
上圖為3D打印的筆記本電腦——Pi-Top,該筆記本電腦外殼是3D打印的
總之,3D打印技術目前在電子產業得到了較好的應用,但主要以電子配件為主。但是,隨著可用作3D打印的材料增多、3D打印成型技術的精進,3D打印將從外圍不斷地向內滲進。隨著研究人員的努力,最終3D打印技術將在電子產業得到廣泛的應用。
3D打印與航空航天親密無間
在航空航天行業,3D打印也有相對應的應用。航空航天領域內航空運輸、軍工制造等對零部件的精準性有著較為嚴格的要求,有些零部件結構復雜、較為精密。而金屬3D打印技術能夠較好地制作這些零部件,所以3D打印技術在航空航天領域的應用主要為機器零部件制作。Inside上海3D打印峰會上,相關專家學者對3D打印技術在航空航天領域的應用專門進行演講。
中國3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍曾在接受采訪時表示:3D打印制造的只是飛機的外殼和部分金屬零部件,而飛機中的精密儀器和復雜的集成電路,并不能打印出來。3D打印技術在航空領域有著較為廣泛的應用。據悉,目前航空航天領域有很多企業將3D打印技術用于零部件制作,如:GE、波音、空客、美國宇航局(NASA)。
在認清3D打印技術在航空航天領域的應用之后,我們需要了解3D打印技術在這些領域的具體應用是什么。不要被“3D打印飛機”等過激言論混淆視聽。3D打印技術在航空航天行業的應用絕不僅限于此,前段時間,3D打印機被送往國際空間站。在那里,3D打印機將會接受各種挑戰以開拓3D打印技術在航空航天領域更多的應用。
上圖為RUAGSpace利用3D打印衛星天線支架
上圖為利用3D打印技術制作的航空機械零部件
總之,金屬3D打印技術憑借打印物體復雜性高、精度高的特點,被航空航天領域用于精密零部件制作。金屬3D打印技術在航空航天領域有著較好的應用,且有廣泛的應用前景。
3D打印逐漸深入深入醫療行業
3D打印技術在醫療行業的應用同3D打印技術在電子產業的應用有著些許相似之處。首先,3D打印材料是決定3D打印技術在這兩個行業能否得到更廣泛應用的重要因素;其次,3D打印技術在這兩個行業的應用都是一個由外及內、逐漸深入的過程。截止目前,3D打印技術主要為輔助醫療。
之所以將3D打印技術主要為輔助醫療是有原因的,目前,3D打印人體部位模型以用于醫生進行手術前的預手術。例如:進行腫瘤切除手術,醫生會將其3D打印出來,然后根據3D打印的模型進行預手術。這種方式將會大大提高手術成功的概率,降低手術失敗的風險。另外,3D打印可用于肢體再造以及輔助恢復治療包括皮膚移植。然而,3D打印技術在這一方面的應用對3D打印材料提出了較高的要求,如:材料不具有排異性。
上圖為3D打印的下頜骨
上圖為3D打印的假肢
3D打印材料是制約3D打印技術在醫療領域應用的一大障礙,然而更多的3D打印活性組織材料正在研發。之前,俄羅斯出現首臺生物3D打印機,該3D打印機使用“生物墨水”進行3D打印。之后,宣布推出3D生物打機的Skolkovo創新中心表示明年3月份將展示首個3D打印的可移植器官——甲狀腺體。由于3D打印材料“生物墨水”是從小鼠身上提取,所以甲狀腺體只能用于小鼠身上。
上圖為俄羅斯首臺生物3D打印機
總之,3D打印技術在醫療領域應用較為廣泛。3D打印技術在醫療行業的應用是一個由內而外、逐漸深入的過程。隨著3D打印材料的增多、成型技術的精進,3D打印技術將在醫療領域有更廣的應用前景。
3D打印與美味的傳奇結合
3D打印技術在食品行業也有較好的應用,目前世界上已有多種不同種類的3D打印機。有糖果3D打印機、水果3D打印機、食物3D打印機、巧克力3D打印機等。近來,隨著可食用的3D打印材料的增多,3D打印機生產廠商也陸續推出食品3D打印機。據了解,食物3D打印機只是對烹飪前的食物進行配置,烹飪過程還需人工操作。3D打印在食物制作方面的長處如下:首先,3D打印機根據食材配置進行制作,營養均衡;其次,3D打印機簡化了做飯過程。
上圖為即將推出的食品3D打印機
今年6月份,李嘉誠旗下維港投資HorizonsVentures牽頭對3D打印肉技術進行1千萬美元的A輪投資,使得3D打印肉制品受到廣泛關注。關于3D打印肉技術,或許大家存在一定的疑惑。3D打印肉是用3D打印使“生物墨水”成型,“生物墨水”即為3D打印材料是不同種類細胞的混合體。
上圖為3D打印meat
近日,一些美食家利用香蕉做成可食用的3D打印材料,用于3D打印食物的制作。遺憾的是,通過反復試驗,香蕉為原材料的3D打印食物因賣相不佳以及難以固定形狀而被淘汰。
在食品3D打印領域內,并不是所有的可食用物質都可拿來作為3D打印原材料,這也是需要經過反復實驗、不斷探索從而研發各種適合作為3D打印材料的食材。3D打印食物并不是一氣呵成,3D打印出來后即可食用,尚需最后一道步驟——烹飪。
3D打印更多應用行業
3D打印技術在生活相關行業的應用,其中包括汽車、服裝、建筑、玩具、家居等各種行業。
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