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《福布斯》：展望2020——3D打印

宣布时间：

2023-01-11 12:41

　　来源：福布斯中国
 
 
　　图片来源：pexels
　　3D打印距离成人礼越来越近。不久之前 ，看到一台机械打印我们头部的模型 ，或者制作一座著名建筑的微缩模型 ，我们就会欣喜若狂。几年之后 ，新一代的设备就能够用打印的方法 ，制作医疗器械和可供移植的人类身体部位。工业3D打印技术已经实现了快速生长。2020年 ，该领域的生长值得期待。
　　3D打印的技术名称为增材制造 ，能够彻底改变我们制作工具的方法 ，带来大宗新机缘。该技术并不接纳切割、焊接的做法 ，而是一层层地将质料逐渐积累起来。使用这项技术 ，我们就可以制造新几何外形的零件 ，从而使零件获得差别的物理特性。例如 ，蜂窝结构可以降低重量 ，提高强度。因此 ，3D打印可以成为强大的工业应用工具。如今 ，我们可以制造更轻、更耐高温、更高强度的零件;同一款产品使用3D打印制作 ，还可以减少零件数量：通用电气的工程师将一种飞机发动机的零件从855个减少到了12个 ，大幅简化了组装流程。
　　增材制造可以化繁为简：制作产品的几何结构可能十分庞大 ，可是工序却可以很简单。同时 ，增材制造另有助于减少零件数量 ，从而降低事情的庞洪水平。
　　有了3D打印 ，我们还可以使用新质料 ，从而增进质料科研的生长 ，开发全新的、适用于增材制造的质料。在人工智能的资助下 ，在3D打印的增进下 ，新质料的发明预计会在2020年加速。
　　增材制造将在工业革命4.0时代发挥重着述用 ，将改变古板的经济规模效应 ，使小微工厂实现良好的经济效率。增材制造已经在改变全球供应链 ，增强外地网络方面发挥作用。
　　虽然 ，2020年最令人激动的消息应该来源于3D打印技术自己的生长。3D打印机制造商正在努力改善设备在各方面的性能：
　　3D打印机的速度会更快：增材制造要做大规模 ，3D打印机就要大幅提高产量 ，也就要提高打印速度。连续创颐魅者Bob Swartz建立的Impossible Objects具有热喷墨技术 ，利用2D打印的速度属性挑战3D打印的速度极限。今年早些时候 ，该公司推出了一款新型设备。凭据设计 ，该设备的速度应该是古板3D打印的10倍。竞争已经开始。2020年 ，预计速度纪录还会被一次又一次突破。
　　3D打印时机“占领”更多类型的场合。增材制造可能很精密。和许多3D打印机一样 ，增材制造要在一个舱室中进行 ，情况温度和湿度都要受到控制 ，并且要避免外部颗粒物进入。这种要求可能对3D打印设备的功效带来显著影响。MELD Manufacturing开发的设备无需控制情况就能够进行打印。这些设备可以在“野地里”事情——可以用于钻井平台 ，也可以用于步队的前沿阵地;这些设备无需情况受控的舱室 ，因此也无需受到相应的限制 ，可以打印尺寸更大的部件 ，既可以用于制造新零件 ，也可以用于修理旧零件。2020年 ，预计3D打印机将在更多类型的偏远情况中事情。假设 ，有一个矿区位置偏僻 ，人员难以进入。如果需要更换设备零件时无需期待零件运来 ，只要现场打印即可 ，那就可以大幅减少生产损失。
　　3D打印机的功效将越发多样 ，将能够处理并且结合越来越多种类的质料。Markforged已经开发的设备能够打印差别的金属、超合金、尼龙和短碳纤维。Impossible Objects与巴斯夫相助 ，加速了增材制造新质料的开发。Impossible Objects的Bob Swartz说：“3D打印问题是质料科学问题。”有了Xjet开发的“纳米微粒喷射技术”(Nano Particle Jetting technology) ，同一台设备就可以打印金属和陶瓷 ，同一件打印产品既浑然一体 ，又能做到部位差别则身分及属性也差别。2020年 ，预计3D打印性能够使用并且混淆越来越多种类的质料;在增材制造技术进步的推动下 ，预计新质料的发明也会加速。
　　软件的进步也会放大3D打印的能力。增材制造流程的数字化很强。3D打印的一个要害优点就在于可以仅仅改变数字蓝图 ，就能修改部件的设计。这样 ，设计-验证机-测试-量产的速度就能大幅提高。软件在增材制造中起到的作用要大得多。Essentium已经在使用软件来检查质料和挤塑温度等生产规则。Markforged开发的解决计划以云盘算为基础 ，产品和零件的设计可以在一个所在设计 ，然后立即可以在千里之外的另一个所在生产。这样 ，同一家公司的差别生产设施就能够实时共享同一张蓝图。2020年 ，预计增材制造将会泛起新的软件解决计划 ，增强IP宁静 ，远程协作和制造精确度。
　　3D打印的生态系统将实现加速生长 ，相助将会加速。显然 ，要实现3D打印的全部潜力 ，差别配景和技术知识、差别规模的公司就要进行相助。上文提到的Impossible Objects与巴斯夫的相助就是一个例子 ，体现了增材制造与新质料开发之间能够爆发怎样的协力。同时 ，3D打印允许我们探索新的几何外形 ，这就要求工业设计人员改变思维 ，想象全新的产品和部件。人工智能可以为创生型设计流程提供助力。同时 ，我们还需要教育与培训项目 ，培养新一代的工业设计人员。突破古板的门类分野而进行相助 ，就会加速上述进程的速度。同时 ，在制造即效劳平台上展开相助 ，产能利用的效率就会更高 ，制造商就能越发灵活地挪用3D打印能力。
　　2020年 ，3D打印将会证明：它是第四次工业革命最具厘革性和影响力的技术之一。
　　Marco Annunziata为福布斯撰稿人 ，表达的看法仅代表其个人。 译 Joe

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