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评论三思而行的3D打印

发布时间:2020-02-11 05:56:07 阅读: 来源:柴油机厂家

3D打印鲜肉、打印房子、打印比基尼,甚至打印F1赛车……这些新闻令人感到新奇和兴奋。人们正期望3D打印这种神奇的技术能带来“第三次工业革命” 。不过,中国此前并非3D打印技术的主要市场。在今年以来国内使用者陆续增多的背景下,有令人兴奋的应用场景,也有3D打印产业发展值得深思之处。

3种兴奋

A 个人生活创意

“求婚时掏出自己打印的戒指盒”

傍晚七点多,上海长乐路的一栋临街楼房中,一头艺术家般卷发、打着鼻钉的法国设计师高华伦指着窗外的车水马龙对记者说:“这个城市如此时尚和现代,中国年轻人也应该跟上3D打印这样在欧美已很盛行的潮流。”他说,曾经看到网络上有个朋友说,自己将在求婚时拿出亲手设计、3D打印的戒指盒,比LV的还要别致,“多浪漫啊!其实对个人来说,如今生活里这样并不复杂的小创意都可以通过3D打印来实现。”

这里是“新车间”,上海著名的“创客”团体,高华伦常在这里举办的活动中传道3D打印,听众中甚至不乏一些小孩。

为了给记者演示,他熟练地打开国外的一个3D打印开源社区网站,在里面各类玩家自行上传的设计模型都可以直接复制到SketchUp(草图大师)等3D建模软件中。高华伦随意选取了一个机器人模型,点击一下后,软件便开始自动将数据转为3D打印机能识别的格式,与此同时,他使一旁一个半封闭盒子状的3D打印机运作起来。“一个多小时后,你就可以拿到一个塑料材质的机器人了。”高华伦笑道,这台3D打印机通过将塑料原料电击熔化,再依电脑程式指引,一层一层地堆叠,直到产品最后定型。

对于不懂设计和软件运用的体验者而言,拥有大量现成模型的社区不仅国外有,国内的“蚂蚁窝”社区等也有。

高华伦所使用的3D打印机是国产的,来自一家浙江的国内公司闪铸科技,价格4000元左右。“新车间”创始人李大维告诉记者,如今个人玩家多使用此类设备,而且今年以来价格一直在降。

如果你的手机壳坏了,你可以自己打一个,然后将边角打磨得光滑一些;如果你买了一款坦克玩具模型,却不慎掉了其中一个零件,你不必再苦于根本没有替换,因为你可以自己打一个……“这些家庭应用都不难实现。”李大维说。

B 小微生产单位

“一个人就可以是一家工厂”

喝一口香茗,在一间布置得十分典雅的室内,杭州人叶青眯起眼睛享受着自己精心营造的悠闲。在视线范围内最让他满意的,恐怕就是那些拥有了崭新底座的各类奇石收藏品。

在朦胧的阳光下,从颜色和纹路看来,这些底座看似由红木材质制成,凑近了,视觉感受才显示出微妙的不同,摸一摸,原来不是木质。

此时,叶青会笑着对你说:“这可不是普通木匠做出来的哩,是我自己3D打印的,很多以前做不出的样子现在都行了!”

奇石形态越是千奇百怪,越是自身收藏的价值所在,但不同的重心位置以及底部支撑面状况,则是收藏者为其挑选合适底座时比较头疼的。订做一批一样的底座是完全不行的,必须针对每一款都进行个性化的设计和制作。

叶青说,以往请木匠来做,时间和经济性都不是很令人满意:“一旦要求造型独特的设计,制作周期会很长,而且有一些细节人工做不到那么精巧,比如有一些线条人工刻不到完全的笔直。但费用却很贵,一元钱硬币大小的底座就要120元。”

如今,叶青采购了一台4000元左右的个人桌面3D打印机,到淘宝上购买一些常见的ABS塑料作为耗材。打印时,先在电脑上通过网络接收在美院担任老师的朋友发来的三维建模数据,之后只要按下打印按钮,再花上数小时功夫,就能打印出一款个性化的底座。

与人工打造与设计大不相同的是,3D打印机忠实遵照各项设计数据,于是才有了之前悠闲的那一幕。叶青说,即使对样品还需要修改也不必再到木匠那里来回跑:“每一个底座的耗材成本大概只要5到10元,多打两次也无妨。”

叶青说,针对3D打印机曾有一种说法很令人心动,“一个人就可以是一家工厂”,这是信息时代“社会化制造”的概念。设想一下,在自己案头的方寸之间,便打通从设计到生产的各个环节,迅速打印出自己的灵感之作,对任何设计师来说,这简直就是梦想照进现实。

在上海参加国际石展的时候,叶青向同行展示了一些3D打印的奇石底座。感兴趣的人很多,惊讶于这样的创意,接下来,叶青准备为这种应用方式申请专利。

C 企业级运用

“几个小时就可以交付新设计模型”

杭州六维齿科公司如今为多家医院提供一种牙齿种植中的“导板”,实际上导板就是根据患者牙齿形状制作出的术前模型,由于采用3D打印,精确度更高。

六维齿科行政部徐蔻娅告诉《IT时报》记者:“没有用导板之前,医生有两种手术方式,一是直接徒手,凭自己的临床经验备孔、种植,还有一些较难定位的病例医生也会用手术导板,但是他们的手术导板是一种简易的、在自己口腔技工室制作的导板,精确度不高,而且只能确定种植的位置,没法控制种植的角度和深度。”在使用来自Objet的工业级3D打印机制作树脂材质导板后,医生预先可以直观地模拟种植位置,术中安全性大为提升。

同样买进企业级3D打印机的还有华森医疗器械有限公司,其采购部人士向记者介绍,3D打印机让零件出样提交客户的周期大大缩短了,“以往做模子都要靠传统机床,如果发现需要修改,工厂里正在批量生产的机床就要停下来,重新制作这一个小小的样品,从工序流程上来说很耗时间。”同时,以往重新打样可能需要一个月时间,在反复修改过程中只能更多通过图纸来交流,如今使用3D打印却只要数小时,就可以重新将样品模型提交客户。

3种思考

A 个人应用思考

国产3D打印机降价博用户

3D打印带来的并不是“无懈可击的美丽”。在购买之前,叶青也犹豫过很长时间:“一两年前,国内公司还没有自己的个人3D打印机产品,那时他们从国外引进的一款机器,功能比我现在这台还差一些,价格却要2万多元。”实际上国产个人3D打印机的推出和大幅降价,在今年才初显端倪。

个人模型设计师申斯南关注3D打印机已有五六年时间,时至今日仍感觉无法购买到一款完美的设备。因为个人3D打印机尽管价格的确在下滑,但与他的需求之间仍有很多无法匹配的地方。比如,个人3D打印机所能打印的尺寸远不及工业级设备,如果零部件很多,尺寸很大的船舰模型,基本只能一个个部件来打,之后再粘合,还是很费劲。而解决一次整体打印的问题,要购买的机器价位在百万元以上,是个人无法承受的。

此外,目前大多数个人购买的3D打印机,基本上以打塑料材质为主。对渴望用更贵的金属来制作船模的申斯南来说,再等上一个五年,也许还是用不起。依据叶青的经验,ABS塑料基本上只适合打印相对大面积的平面造型,石膏材质可以做相对复杂一些的结构,但表面更为粗糙、易碎,“至于一些高端的树脂,能够避免上述两者的缺点。但比起用ABS塑料来做一个同等大小的东西,大概要贵上100倍,更别说金属了。”

对此,国内3D打印机生产公司闪铸科技市场部经理陈铮铮告诉记者,由于某些国外知名3D打印机专利期已过,变为了开源,今年以来一些国内公司在此基础上通过细节改动,推出了自己的版本,并不断推进价格下降。

目前国外一款功能相似、上万元的产品,国内可以做到4000元左右,因此在外贸方向销售很不错。与之相比,国内销售仍处于起步阶段,即使号称“中国首家专业桌面式3D打印机生产厂家”的闪铸科技,目前年销量预计为300多台。另一家从2009年就开始从事3D 打印服务的杭州铭展公司则告诉记者,其第二代机型目前累计销量同样为三四百台左右。而在美国,一家3D打印机生产公司一天的销量就是100台。

陈铮铮表示,国内产品其实在很多细节上都做了改动,像国外版本的喷头容易堵塞、滑动时容易卡住等问题都做了优化,加之价格优势,其实个人3D打印机层面,买国内产品的性价比绝对更高。

目前国内购买人群中,基本以创客和设计师为主。“国内外消费水平不一样,而且个人动手DIY的氛围有明显落差,要从上述小众人群走向普罗大众,只有将价格进一步地压低。” 陈铮铮说道。

B 行业理念思考

对设计的冷漠 对3D打印的无视

即使对企业来说,工业级的3D打印机也“的确很贵”。徐蔻娅说,目前六维齿科还没有收回成本,“我们用它来提供的是个性化服务,每个患者口腔不同,不像批量化生产这么快速地在经济上见效,更多看中的还是未来的市场潜力。”

上述华森医疗器械采购部人士说称,工业级3D打印机使用的材质在淘宝上可买不到,很多只能匹配生产厂家提供的耗材,价格是昂贵的。所以要说单个零件模型的成本,其实核算下来还比原先要贵。“目前看重的只能是3D打印的效率,经济性无法强求了。”据了解,目前大多数3D打印机还只能支持单一的耗材,为此华森医疗器械实际上购置了两部3D打印机,一部进口,一部国产。

主流3D打印机品牌Objet中国区区域经理朱文博表示,与国外相比,向国内企业推广3D打印机的步伐的确更慢,有些企业并不认同,另外一些还只是拿来试试。

不过朱文博提到,工业级的3D打印机尽管昂贵,但其带给企业的不仅仅是建模效率的提升,同时也能获得丰富的开拓性。比如以乐扣乐扣盒子上的盖子为例,四边搭扣的弯曲部位要比其他部分都软,便于弯折。Objet打印机能够实现在一个模型上同时打印软硬不同的材质,一次成型,“客户还可以自己通过调节参数,试验不同的软硬度,大大方便产品研发。”

朱文博表示,在欧美、日本等地,这种技术已深入企业推出新品的整个环节之中,“IT行业尤其明显,比如苹果和佳能,推出新款产品的速度极其快速,3D打印在设计新产品模型中起到的作用不可磨灭。”

对此,上海工业设计协会秘书长王日华向记者表示,价格是制约国内企业的最主要因素之一,“更重要的是,企业看中设计、对新产品模型快速更新的需求还不是很迫切,有些还在不断压低设计成本等。”

C 政府推动思考

既不能全信概念炒作,也要直视大势所趋

科技部国家制造业资讯化培训中心三维数字化技术认证培训管理办公室(3D办)主任、3D动力网总裁鲁君尚向记者表示,实际上3D打印技术并不是一夜间冒出来的,之前在国内叫做“快速成型”,至少已出现了20年左右,“赋予3D打印‘第三次工业革命’等意义,实际上来自欧美国家的推动。经济危机后,欧美国家发展已经停滞,尤其需要制造业回归,这个时候老的生产方式已没有优势可言,随之3D打印技术顺理成章与之结合了起来。”

据鲁君尚介绍,科研方面美国虽然居于领先水平,但我国的西安交大、清华大学等也有着顶尖的实力,“只是在商业化层面不如美国的公司做得那么强。”当前,不少令人感到十分科幻的3D打印案例不断从国外传来,比如打印房屋、打印鲜肉、打印整支AK47步枪等令人感到惊奇。鲁君尚表示:“最近这么多3D打印新闻冒出来,这中间很多只是噱头,主要是美国两家从事3D打印的上市公司巨头(Stratasys和3D Systems)在背后推动。或者只是实验性质,根本没有推向应用。”

在不能全信概念炒作的同时,鲁君尚认为3D打印机带来的生产方式革新趋势,仍值得国内各界重视。“抛开各种噱头和泡沫,为了把握3D打印的‘社会化制造’大势所趋,还是必须提醒国内从业者尽早起步。”

日前有消息称,奥巴马政府拨款3000万美元,建立了美国国家级3D打印添加剂工业研究中心,并计划第一步投入5亿美元用于3D打印,声称要确保美国制造业不继续流失到中国和印度。王日华表示,上海工业设计协会曾计划在今年举行一项国际3D打印交流活动,目的也是推动政府进一步认识到3D打印对未来社会发展的重要意义。在他看来,3D打印技术在上海的推进不如浙江杭州等地,3D打印技术落户企业也有所滞后,“如果企业感觉使用的成本还是过高,政府层面可否在一些工业设计园区内建一些有3D打印服务的公共服务平台?至少在第一二年投入资金支持,将成本降低下来,让企业先用起来。”

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