(文:Marco Annunziata?!?D打印商情》翻譯。)
3D打印技術正在走向成熟。不久前,我們還在對打印出頭部3D模型或著名建筑物的微型復制品的機器感到興奮。而幾年之后,新一代機器就可能會打印醫療設備和可植入的人體部位。與此同時,工業用3D打印技術也取得了飛速發展,這一領域的發展在2020年值得期待。
增材制造可以化繁為簡,我們可以像簡單的對象一樣輕松地構建幾何上非常復雜的對象。同時,增材制造可以減少組裝零件的數量,從而降低工作的復雜程度。
3D打印允許使用新材料,進而刺激了材料科學研究,從而開發出最適合增材制造工藝的新材料。在AI的輔助下以及3D打印的刺激下,預計新材料的研發將在2020年加速發展。
增材制造在工業4.0革命中起著重要作用。它將有助于顛覆傳統的規模經濟,使小微企業在經濟上獲得良好的經濟效益;增材制造已經在重塑全球供應鏈、加強本地化方面做出了貢獻。
但是,到2020年,最令人振奮的新發展可能來自3D打印技術本身的發展。3D打印機制造商正在努力改善自主設備各方面的性能:
1、3D打印機將變得更快。
為了使增材制造達到規模,3D打印機需要提高打印的尺寸、提高產量,那么,它們需要更快地打印。據了解,由企業家Bob Swartz創立的Impossible Objects已經通過利用2D打印速度特性的熱噴墨技術來突破速度極限。今年早些時候,該公司推出了一款新設備,其設計速度比傳統3D打印過程快十倍。速度競賽已經開始,預計更多的速度記錄將在2020年打破。
2、3D打印機將變得“無處不在”。
增材制造是一個很微妙的過程。許多3D打印機,需要在控制溫度和濕度并防止異物進入的倉室內進行打印。這會大大限制這些機器的功能。而MELD Manufacturing已開發出可以在不受控制的環境中進行打印的機器——它們可以出現在一些環境不友好的“現場”,在石油鉆井平臺和前線軍事基地等地方進行操作。它不受受控倉室的限制,可以打印更大的部件,并用于維修和制造新零件。2020年,預計3D打印機將可以在更廣泛的偏遠地區環境中工作。比方說一個偏遠且人員難以進入的礦區,可直接在該地打印替換零件而不是等待新零件到達,這可以大大減少生產損失。
3、3D打印機將變得更加通用,能夠處理和組合各種材料。
據了解,Markforged已開發出能夠打印不同金屬、超合金、尼龍和短切碳纖維的機器;Impossible Objects也與巴斯夫合作,以加快增材制造的新材料的開發。Impossible Objects的Bob Swartz說:“3D打印是材料科學的問題?!倍鳻Jet也開發了一種納米粒子噴射技術,該技術允許同一臺機器打印金屬和陶瓷,從而實現單個無縫打印的物體不同部分有不同的成分和特性。到2020年,我們可以看到,3D打印機將可使用和混合越來越多的材料。增材制造技術的不斷進步,也推動了新材料研發的加速發展。
4、軟件的進步將放大3D打印的功能。
增材制造是一個高度數字化的過程。實際上,3D打印的主要優勢在于,它允許通過簡單地更改數字藍圖來修改組件的設計,從而使設計、原型、測試、生產的周期大大縮短??梢娷浖谠霾闹圃熘衅鹬啻蟮淖饔?!據了解,Essentium已經使用軟件檢查材料和生產規則,例如擠出溫度等,以便可以對生產的零件進行認證,從而防止偽造;Markforged也開發了一種基于云的解決方案,該解決方案允許在一個位置設計產品和零件,并可立即在千里之外生產,以便同一公司中的不同制造工廠可以實時訪問相同的設計圖。預計到2020年,增材制造將開發新的軟件解決方案,以增強IP安全性、遠程協作和制造精度。
5、3D打印生態系統將通過加速伙伴關系和合作而以更快的速度發展。
顯而易見的是,要充分發揮3D打印的潛力,就需要具有不同背景和專業知識的公司、初創公司和大型公司的融合。上面我們提到了Impossible Objects與巴斯夫之間的合作,這突出了增材制造與新材料開發之間的協同作用。同樣重要的是:3D打印使我們能夠利用新的幾何形狀這一事實,向工業設計師提出了挑戰,倒逼他們以不同的方式思考,以全新的方式重新構想產品和組件。人工智能可以通過推動生成設計流程來提供幫助。但是我們還需要新的教育和培訓計劃來培養新一代的工業設計師??缭絺鹘y專業知識領域的合作將加速這一過程。同時,在“制造即服務”平臺上的協作將使生產能力得到更有效的利用,使制造商可以更靈活地訪問3D打印功能。
3D打印將在2020年證明其是“第四次工業革命”中最具變革性和影響力的技術之一。
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