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3D打印有望五年后广泛应用:能源利用率达100%

导读: 以前,从购买原材料到最终加工成零部件,材料的利用率有的仅有10%-20%。而3D打印技术的运用,理论上能使原材料、工时、能源的利用率达到100%。

  OFweek工控网讯:1870年前后,一场用电动机取代蒸汽机的产业变革在英格兰中部地区发端。这场被后人称做“第二次工业革命”的大变革,带来了电灯、电话、汽车等无数如今人们认为必不可少的新事物。如今,以3D打印技术(又称“增材制造技术”)为标志的“第三次工业革命”正在向我们走来。

  可使能源利用率达到100%

  来自学界的美好描绘,足以让每一个普通人血脉贲张:以尖端工业中的航空发动机制造为例,以前,从购买原材料到最终加工成零部件,材料的利用率有的仅有10%-20%。而3D打印技术的运用,理论上能使原材料、工时、能源的利用率达到100%。

  通用全球副总裁兼通用全球研发中心先进技术负责人迈克尔·埃德戚克在接受记者专访时预测,三年内,3D打印技术就将在航空航天、医疗器械等高附加值领域得到应用;五到七年内,随着设备的不断成熟,能够承受和承担24小时不间断的制造,3D打印技术就能在更广泛的领域得到充分应用。

  生产方式由减法变加法

  3D打印技术会被认为是“第三次工业革命”的标志,实际上是由于其颠覆性的想法。人类从开始生产东西以来就一直采用减法,用切削的方式让零件变成想要的形状。时至今日,虽然人类的技术不断进步,生产流程不断改善,但仍然浪费了大量的时间和原料。3D打印技术,也就是增材制造技术将改变传统制造方式,通过逐层添加材料制造东西,能节省大量时间和原材料成本。

  超声设备制造就是一个典型。为了获得高清晰成像,超声探头所需材料需要长时间的切割以及打磨,也就成了超声设备中最昂贵、劳动最密集的部件。而运用新型增材制造技术将这些探头上的复杂部件一次“打印”成形,就能免去数小时的切削及精细加工,将大大降低劳动力成本和生产成本。

  据埃德戚克介绍,目前,3D打印应用主要集中在两个方面。第一是用于高性能的产品,比如燃气轮机、飞机发动机和医疗器械。在这些领域,3D打印可以提高制造能力;第二是3D打印和传统制造的结合。3D打印技术的应用有非常大的潜力。一般消费领域也能应用,比如未来人们可以在家为自己的高跟鞋打印鞋跟,想要什么形状都行。未来的家庭,拥有一台3D打印机就跟现在拥有一台2D打印机一样普遍。

  3D打印将改变制造业

  欧华律师事务所技术专家西蒙·琼斯说:“从理论上讲,我们今天拥有的一切物品都能通过3D打印技术生产出来。这种技术很可能改变整个制造业。”

  实际上,现在已有多款3D打印机进入消费市场,零售价格在2000美元左右。与计算机一样,随着需求的增加和技术的进步,3D打印机的价格有望逐步下降。有业内人士指出,在工业领域,3D打印技术不会取代传统生产方法,而是会与传统方法携起手来。“这种技术会影响一些产品的生产方式,但永远也不会取代旧的方式。”

  联合国世界知识产权组织负责人弗朗西斯·格里指出,到2015年,全球3D打印业产值有望达到37亿美元。与此相比,去年全球货物出口额为18.3万亿美元。格里表示,3D打印业产值虽然从全球来看规模尚小,但有望保持较快增长,到2019年达到65亿美元。

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