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還記得前幾天山特維克那把摔不壞的吉他嘛？ ▼ ... 馬姆斯汀用盡手段，但就是摔不壞它 ▼ ... 作為材料創新和製造領域的世界領導者 山特維克用這把摔不壞的吉他 像大家展示了3D列印技術的獨特性 ▼ ... 山特維克的多個部門通力合作製造了這款樂器，在使用3D列印技術製造琴身時，山特維克使用了在金屬粉末和增材製造方面的世界領先技術。按照設計，雷射在細鈦粉床上將一層一層的材料融合在一起。每一層厚度比人的頭髮還要薄，層層堆疊形成吉他的琴身。3D列印能創造出更輕質、更堅固、更靈活的部件。 ... 但是有沒有發現前幾年高調出現的3D列印，在醫療工業及製造業的新浪潮濺起的浪花越來越小，額，這是為啥呢？ 3D列印的輝煌歷史 3D列印（3Dprinting）也稱為「增材製造（AdditiveManufacturing）」它是新興的一種快速成型技術。簡單來說，就是一種層層堆疊，增材製造的思想，將材料逐層沉積或黏合以構造成三維物體的技術。與傳統機械相比，一個是做減法，一個是做加法。 ... 現代意義上的3D列印技術於20世紀80年代中期誕生於美國。在2013年之前，以快速成型、低成本、高科技的概念迅速走入人們的視線，但3D列印卻一直是大眾們難以觸及的技術。在2013年，3D列印由於歐巴馬演講突然成名，美國更是投入大約2000萬美元。（據消息稱，美國之後就不再投資了） 所以，大佬們說的話總是香的，各國家陸陸續續開始重視3D列印，技術更是到達了前所未有更新換代的速度，一些企業一算經濟帳可行，就轟轟烈烈的搞起來了！ 3D列印的應用領域，更是從醫療工業（人體替代植入物），航空航天工業，模具製造業，零件修復，汽車和快速設計，迅速蔓延到各行各業。但主流的3D列印，主要集中在製造業，單體製造尺度上往在毫米到10米級製造尺度。 3D列印攻占的領域 01 醫療工業 生物3D 列印總是和組織工程及再生醫學緊密相連，其中組織工程是手段，組織再生是目的。組織工程是指先將細胞沉積在生物支架上形成細胞−材料複合物，然後將含細胞支架植入體內，利用體內環境進行誘導形成相應的組織或器官，實現創傷修復和功能重建。像人體替代物如：人造牙齒，人造膝蓋、體外醫療器械包括醫療模型、醫療器械——如假肢、助聽器、齒科手術模板等。 目前組織工程的難點在於多細胞空間定位和不同細胞密度的沉積。生物3D 列印的優勢就在於多細胞空間定向操控及不同細胞密度的可控沉積恰好可以解決組織工程目前所面臨的難題。 ... 體外製造活性組織/器官一直以來就是人類追求的目標，原因有兩個： 第一是目前器官移植缺口巨大，無論是國內還是國際上，由於器官捐獻量不足，配型的成功率也不高，需要器官移植的病人能做的事情主要是等待。因此，體外製造活性器官必然會成為一個研究熱點。 第二是目前醫學機理機制研究需要更為精準的體外模型，傳統的解決方案是基於細胞二維培養及動物實驗。細胞二維培養和真實體內的三維環境相比差異太大，有些情況下還有可能出現互相矛盾的結果，導致其參考價值有限。動物實驗除了有很多倫理學的問題外，最為關鍵的是動物的體內環境和人體環境有很大的差別。 如果能在體外採用人體細胞重構出組織/器官所在的三維環境，無疑可以很好地彌補現有解決方案的缺陷，並且這一體外器官的構建可以廣泛應用於藥物篩選及疾病機理探究。 研究也做了，試驗了試驗了，商業前景也是極好了，結果呢？沒人投資 ... 這麼利好的商業項目，為什麼沒人投資呢？我們來看個實例，一名患有脆骨病的6歲男孩，多年前發生過骨折，醫生們通過這個模型精確制定了開刀位置和後續手術方案，為男孩實施了手術可以獨立行走了。不少人從這個案例看到了曙光，但它背後的數字卻給了人們當頭一棒。 負責列印上述模型的xx公司負責人表示，模型由公司免費為醫院提供，列印一根腿骨的成本在2000元左右，而能實現如此高精度的設備完全進口自德國，設備造價超過400萬元。 ... 02 應屬快速模具 目前在3D列印領域中發展最迅速、產值增長最明顯的應屬快速模具技術，快速模具技術能夠解決大量傳統加工方法難以解決甚至不能解決的問題，可以根據CAD模型無需切削加工直接將型腔曲面製造出來。比如機械工業、電子工業、汽車製造、航天航空製造、輕工業、軍事、通訊等。 ... a. 汽車製造業：主要應用於汽車的覆蓋件模具，還應用於汽車的內飾件、發動機、汽缸頭等 b.航空航天行業：如新型或火箭發動機泵殼原型件。 c.軍事行業：生產核武器的關鍵部件，瓦片。 d.家電行業：各種家電外殼等大部分零件也正逐步趨於通過3D列印快速模具生產。 在3D列印新興之時，西門子就已經開始致力於將這項技術工業化和商業化。 ... 在2013年，西門子就進軍燃氣輪機的葉片，並把這些葉片安裝到了一臺西門子SGT400型工業燃氣輪機中，接下來，讓這臺燃機卯足了勁滿負荷地運轉起來。 ... 這些葉片在燃機中被高達1250攝氏度的高溫氣體包圍，並在內部輸入400度的空氣用於冷卻，同時它們的轉速可達13000轉每分鐘，承受相當於11噸的負荷。最終這些葉片順利完成了這次滿負荷測試。 ... 【具體製作過程】 這裡簡單翻譯一下： 首先在電腦中設計出新葉片的數字化生產方案 在3D印表機的生產平臺中先鋪上一層薄薄的高性能高溫合金金屬粉末 一束雷射射線將根據設計圖的方案融化區域內的金屬粉末，從而創造出葉片的第一層。 隨後，生產平臺會讓已經生產出來的部分下降一些，以便於列印新的一層 就這樣重複之前的步驟，葉片的每一層被列印出來 雷射束會按照數字生產方案中的每一條輪廓列印葉片的複雜結構 最終這些高溫合金粉末就變成了一片耐高溫的燃機葉片 03 第三大類，就是某些行業的快速製成品 還有某些行業的吸引眼球的快速製成品，比如列印個房子，列印個煎餅，列印個娃娃模型啥的，相信很多朋友有自己買了臺印表機做模型玩~ 雷射蝕刻機一臺也就幾千塊的白菜價了，淘寶一堆，最簡單的就是包裝袋上的日期打碼。民用級的3d印表機很便宜了 ......... 在製造業3D列印「無米下鍋」 高精度列印成本高、耗材基本上從國外進口、加工效率奇慢無比、產品材料不實用、不能大批量生產等等，正是這些致命缺陷導致3D列印「無米下鍋」。 因為3D列印是按照3d模型列印的，3d模型是存在大量信息冗餘的。對於3d列印而言，產品模型是3d的，這就註定了3d列印的速度非常慢，據說，列印一個瓶蓋，就需要一兩個小時。材料不耐用，3d列印的產品也就一個玩具而已。 由於國產民用市場3D列印成本高，質量低，而航空、國防等高端工業卻屢有突破，致使國產3D列印一直處於尷尬的地位。 那麼問題來了~ 3D列印(增材製造)，其創立初衷便是用來製作傳統的衝壓、鑄造、車床等減材工藝難以製作的零部件。3D列印的定位是其可以幫助人們提高對個性化產品的生產能力，同時為工程師、設計師提供一條嶄新的設計製造途徑，以提升現有產品的能力或彌補其不足。 ... 我們來分析一下，說到底主要源自兩個原因：便宜的賺不到錢，廠家不願意生產，而貴的耗材現有技術跟不上，由於缺少政策扶持和補貼，廠家又不願意投入資金和人力成本去研發。 目前製造業大訂單少，中小訂單多而零散，不少產品如果重新開生產線生產首版，或者購買數百萬的印表機生產首版，對企業來說顯然不劃算，而如果只花幾萬塊，就能很快獲得首版，那麼即便在訂單很小的情況下，或許可以實現盈利。 另外，複雜零件是3D建模然後生成3視圖，也就是cad之類的軟體，這是容易取代傳統金屬加工業的點之一。小批量單件維修的話，3d列印可以是一個突破口。 ... 飛機發動機 還有就是金屬線材電弧3D列印，這項技術主要用於列印毛坯，尤其是貴金屬，如鈦合金毛坯。優勢在於，飛機製造中大量零件的材料利用率極低，會原材料與最終產品的利用率比值在10~20:1，這在航空業叫Buy-to-fly ratio。通過這項技術，可以大大提高材料利用率，降低成本。這項技術的就是通過電弧將金屬線材融化，層層塗抹在列印材料。 ... 布加迪首款透過3D 列印技術試做的剎車卡鉗 特別要說明的是，英國空客研發，Renishaw都在最近加緊對這一技術的研發。國內哈工大張廣軍教授的團隊，做的非常非常好。同時國際上澳洲woollonggong大學的Donghong Ding博士，和英國Cranfield大學都做出了巨大成績。 3D列印市場看起來很大，但似乎仍處在起步、無序的階段。就像中國也是有高精尖技術，但是和德國、美國、日本高精尖技術水平還是差一截。 就如同現在的3D列印要想和現在製造業水平比肩，相信還有很長一段路要走，但是這條路要走多久，沒有人可以給出答案。 （此處已添加圈子卡片，請到今日頭條客戶端查看）
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