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2013年1月,北京航空航天大学王华明教授的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获得国家科技发明一等奖,而此技术,正是我们所说3d打印技术的一种。一时间,3d打印成了街头巷尾、人人议论的热门话题,5年过去了,繁华落尽,3d打印现状如何?前景如何?

国际上,3d打印目前处于一个快速发展的阶段。2017年全球3d打印市场规模达到56亿美元,比2016年增长15%。从技术上看,3d打印已经能够满足大部分工业应用场景的需求;可以实现金属和塑料零件以及成品的制造,性能与传统制造工艺相当,金属零件对的强度优于铸件略低于锻件;已经解决了原材料制备,所有可焊接的金属均可使用3d打印技术。

从成本角度看,3d打印已经在航空、航天、军工、医疗等高价值及高附加值产业中具备了经济效益。王华明教授获奖的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”填补了国内空白,也是全世界唯一的大型钛合金材料3d打印整体成型的技术。国产大飞机机翼钣金件的3d打印制造,弥补了国内该类型零件锻压工艺的短板;空客a320飞机钛合金舱门铰链通过3d打印技术的应用,实现了轻量化设计和非常规结构零件的制造;ge在航空发动机喷油嘴制造采用3d打印技术后,一个零件取代了过去数个零件,降低了制造成本。

3d打印技术目前存在的问题主要是设备成本高、原材料成本高、加工效率低,如eos公司的m400型3d打印机,售价130万欧元,打印速度仅100立方厘米每小时,原材料用钛合金粉末3000元每公斤。正是以上原因导致目前3d打印用于大规模生产的成本相对较高,但随着技术的进步,未来3d打印成本将快速降低,性能将大幅提高。

在国内,3d打印行业也得到了飞速发展,各类3d打印机厂家如雨后春笋。某宝上搜索3d打印机,售价几百到几千、几万、甚至上百万,种类繁多,在各行各业都得到了广泛应用。当然,应用最多的还是用于制作手板。什么是手板?有些地方又叫做首板,即产品的首个样板,当你的产品设计出来之后,如果直接开模制作生产,一旦产品有设计问题将全部报废,大大浪费人力和物力和时间;而手板只是少数的样品,不需要开模,制作周期短,从而节省成本和时间。

3d打印现今还没真正进入普通大众的生活,眼下3d打印服务和线下体验店虽然也有不少,主要用于打印人像、定制品等。但打印一个仿真的人像要1500元左右,导致客户稀少。但是3d打印作为新兴制造技术,不应该只用来做那些华而不实的“奢饰品”,未来必将融入普通大众的生活,成为人类手中得心应手的强大工具。

未来的社会,随着老龄化的到来,劳动力的短缺,人工成本将越来越高,或许不久之后人力资源将成为整个社会中最短缺、最昂贵的资源,这从一线城市以及西方国家的发展趋势可见端倪。许多人将被迫成为diy一族,而3d打印正好是diy一族、各类发烧友的强大工具。

年少的时候,很多人都有成为发明家的梦想,但是限于动手能力不足、成本高昂等各方面因素的掣肘,许多美好的设想不能成为现实,但是,有了3d打印,人人都可以成为发明家。

可能又有人说,3d打印软件肯定很复杂,太难学习了,没有几年时间掌握不了。这种想法是错误的,传统的机械制图三维图形设计,没有经过专业培训确实很难实现。笔者有幸接触到中小学素质教育、创客教育等使用的3d设计软件(3d one),该软件界面简洁、功能强大、操作简单、易于上手,实现了3d设计和3d打印软件的直接连接,大大降低了3d图形设计的门槛,即使是没有任何基础的孩子们,在短短几个小时的学习即可用搭积木的堆砌、简单的拖拉操作方式,绘出自己的3d作品,并直接输出到3d打印机打印。

可以想象,用不了多久,3d打印的门槛将进一步降低,真正适合各类发烧友、diy一族,3d打印的黄金时代将真正来临,你们准备好了吗?

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