【OFweek视点】2013年度3D打印不得不说的那些事儿

2013-12-10 00:03

　　通常，制造业特别是金属制造业采用的是减法工艺，即通过车、铣、刨、磨、钻等金属切削工艺对被加工件进行减材制造。而3D打印反其道而行之，采用的是加法工艺，即通过不断地进行材料的有序堆积，最终加工出成品。因此，3D打印也被称为增材制造。

　　而3D打印与传统加工工艺的差别也就体现在这增减上。而3D打印的特有优势也体现在这加法工艺上。比如说几乎可以百分之百地利用原材料，制造传统工艺无法实现的特殊结构的产品，因节省开模费用而在小批量生产上具有成本优势，在产品研发过程中可以快速制造样机，可以实现分布式制造等。

　　的确，3D打印这些优异的加工特点无疑是传统制造工艺难以实现的。如果一台3D打印机具备这些特点，无疑将会对传统的制造工艺带来强劲的冲击，甚至颠覆性的变化。

　　但是，至今为止，人们常常规避3D打印在规模制造中的经济性这一关键指标。比如说，飞机舷窗样机制作中3D打印的成本是传统开模成本的十分之一，同时省去很长的开模具的时间。但是飞机高昂的研发成本是靠批量摊薄的，这个数字应该远远不止十架，传统加工方式的优势就显现出来。再如饮誉二战的远洋货轮“自由轮”，战时共制造了2751艘。

　　随着工艺和管理水平的提升，“自由轮”的建造时间从最初的244天，缩短到平均42天，最快记录是4天15小时30分钟，这是大规模工业化制造的经典之作。

　　我们还应从整个制造过程看3D打印。当人们从使用的角度看，光伏产品确实是绿色、节能产品，但光伏产品的核心材料——多晶硅的西门子生产法却是高耗能、高污染。

　　同样道理，3D打印只是产品制造中最后的加工环节，前面原材料的生产是否也具有同样节能减排效果呢?还应注意的是3D打印设备与工艺的紧耦合现象，即3D打印设备很难做成通用设备，这在非金属熔融固化工艺中比较突出，要根据不同的打印原料更换相应的打印头，甚至打印机。

　　这种非通用的特点削弱了3D打印的分布式制造色彩，毕竟，并不是所有3D打印的支持者，都有经济实力来购置多台3D打印设备的。如果3D打印不能在足够多的制造领域替代传统的工艺，那么，就要慎言3D打印将颠覆整个传统制造业了。

　　事实上，既然3D打印无法完全替代传统制造工艺，那么，从产业高度看，传统制造技术和3D打印技术就应该是互补技术，只不过在不同的制造领域或者不同的产品制造上，两者在产品制造过程中工艺占比不同罢了。