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增材制造未来发展对各应用领域的影响 [复制链接]

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发表于 2017-7-26 11:59:13 |显示全部楼层

对于不同的应用领域来说,短期内增材制造技术还不足以代替传统的制造方式。但随着打印材料价格的下降,打印尺寸和速度的提升,增材制造技术在各应用领域的渗透也将逐步加深,人们会越来越多地使用到包含3D打印的零部件产品,甚至是完全通过3D打印制造的产品。如《Wohlers Report 2013》报告展示的远景一样(图8),我们所能看到的往往只是整个冰山的一小部分,而海面下隐藏的巨大冰山才是尚待开发的领域,也是增材制造未来的潜力所 在。虽然我们还无法清晰的描述未来增材制造的全貌,但足以预期其技术发展趋势。

海平面上方的冰川,代表了多年以来增材制造技术活跃的应用领域,如原型件和模型的制造。而处于海平面下方附近的区域则是增材制造正在发展的应用领域,包括医疗植入器械、金属航空部件的制造等。在更深的区域则是人们期望的人体器官“活体”打印和外太空3D打印。在未来,增材制造还能实现哪些不可思议的应用,我们现在还不得而知,但这些未知领域的应用将是非常令人期待。 从细分领域的预期来看,我们则可发现增材制造技术逐步渗透的方式有所区别,见图9。

就航空航天 和汽车领域来说,增材制造将从局部零件制造发展到整体打印。相比较之下,生物医疗领域则将从“非活体”打印逐步进阶到“活体”打印。对于创意行业而言,增材制造技术所带来的冲击并非制造方式的改变,而是创意设计模式的逐步改变。从更加宏观的角度来看,增材制造对于通用制造、供应链和商业的影响都可归于模式的革新,即生产模式、供应模式、商业模式的革新。这将意味着将有大量的新兴中小企业将依靠新创意蓬勃发展,他们将有能力以最小的资金投入实现生产的迅速扩大。

这些具有敏捷性和极短产品上市周期的新公司,将成为未来市场的有力竞争者。而对于大型设计和制造企业来说,增材制造技术是IT与制造业实现融合的机会。如上文所述,增材制造不仅仅是一种制造技术,更是一种数字化技术。借助互联网所形成的“信息物理系统”,它所具有的开放型和大众性,将为未来的创新搭建了广阔的舞台。正如美国航空航天局喷气推进实验室战略中提到的:“IT”的涵义从信息技术(information technology)转变为共同创新(innovate together)。


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