在電腦上用設(shè)計軟件畫好模型、轉(zhuǎn)換成可打印文件,一鍵喚醒3D打印機的噴槍,便能利用塑料、光敏樹脂抑或金屬一層一層地堆疊出實物。這不只是用微波爐大小的桌面級3D打印機制作玩具或模型的場景,工業(yè)巨頭們已開始嘗試?yán)霉I(yè)級3D打印設(shè)備直接生產(chǎn)最終使用的零部件。
但在3D打印行業(yè)從業(yè)者及分析師眼里,這項“革命性”技術(shù)的價值及其對傳統(tǒng)生產(chǎn)流程和觀念的“破壞性”還遠沒有發(fā)揮到極致。目前3D打印的應(yīng)用市場正從設(shè)計環(huán)節(jié)的原型制作上升到定制化工具的生產(chǎn)制造階段,但要實現(xiàn)用該技術(shù)批量生產(chǎn)最終零部件尚有一段距離。
根據(jù)安永(EY)去年對全球范圍內(nèi)900家公司的調(diào)研報告,只有8%的企業(yè)將3D打印納入公司戰(zhàn)略高度,16%的企業(yè)認(rèn)為該技術(shù)很重要,但仍在評估其重要性。被稱為顛覆性技術(shù)的3D打印已誕生30年,其普及為什么沒有想象中快?有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,3D打印不會大規(guī)模取代傳統(tǒng)制造業(yè)。要實現(xiàn)直接打印零件,除了技術(shù)和材料性能提升之外,傳統(tǒng)生產(chǎn)觀念的革新也需要一定時間。如何讓市場更愿意利用3D打???在中國,Stratasys選擇給打印材料降價。
與傳統(tǒng)的切削加工“做減法”不同,3D打?。ㄔ霾闹圃欤┠嫫涞蓝?,通過逐層增加材料的方式制造三維實體物件。無需切割、鉆孔或后續(xù)機械加工,3D打印具有快速成型、高度靈活、節(jié)約成本的優(yōu)勢。它并不在乎幾何圖形有多復(fù)雜,相反,越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可能由于鏤空越多,用料越少、成本更低,這與傳統(tǒng)生產(chǎn)恰恰相反。
3D打印應(yīng)用的發(fā)展路徑可分為三個階段,原型制作-工裝夾具的制造-打印最終零部件,層層推進。目前,最大的應(yīng)用領(lǐng)域仍然是原型制作,也就是借助3D打印縮短產(chǎn)品設(shè)計循環(huán),加速推向市場。目前市場正處于第一階段向第二階段過渡的拐點,最終零件生產(chǎn)開始起步。到2019年前后,3D打印在最終零件生產(chǎn)的應(yīng)用將超過工具制作的應(yīng)用。
在第三階段,最終零部件對材料韌度、表面光滑度和美觀性的要求及打印技術(shù)的要求都更高。目前,3D打印所使用材料的功能性讓這項技術(shù)距離最終零件批量生產(chǎn)還有一定差距,比如還無法滿足車輛量產(chǎn)在高溫、抗沖擊等方面的要求。3D打印行業(yè)面前的挑戰(zhàn)是,提高材料和軟硬件性能,以確保打印更加精確、可靠和可重復(fù)。
正在測試小批量3D打印大型零件可行性的福特汽車公司也認(rèn)為,現(xiàn)階段3D打印還無法承擔(dān)大規(guī)模的汽車零部件制造,但對于那些成交量較低的定制化訂單或者賽車制造,這無疑是更優(yōu)越的制造方式。
除了打印設(shè)備本身的運營維護費用之外,3D打印材料高昂的價格,一直是阻礙該技術(shù)普及的重要原因。在美國,3D打印技術(shù)已經(jīng)開始逐漸從原型制造過渡到定制化工具的生產(chǎn)制造,相比于美國等成熟市場,3D打印在中國的應(yīng)用滯后,仍大量停留在概念性的原型設(shè)計階段,用戶對于打印材料的價格敏感性也就更高。