桂培炎:3D打印很可能會顛覆制造業(yè),但不一定會取代傳統(tǒng)工藝(2)
3D技術(shù)讓醫(yī)生們得到更直觀的訓(xùn)練參考
另外,3D打印還能做牙齒矯形,打印個性化定制的透明牙套。究竟整形的時候,牙齒的移動方向是往左還是往前?移動多少毫米?以往的牙科手術(shù)單純依靠醫(yī)生的個人經(jīng)驗,而數(shù)字化牙科增加了手術(shù)的穩(wěn)定性,并降低了醫(yī)生的技術(shù)門檻。
5)快速
與傳統(tǒng)工業(yè)工藝相比,3D打印不需要人力、運輸?shù)惹捌跍?zhǔn)備,僅需要機器和原料,就能快速投入生產(chǎn)。
6)自動化
可以說虛擬想象與實物之間只差了一臺3D打印機。3D打印的一鍵生產(chǎn)省去了很多人力成本和人為失誤。這個市場有很大的想象空間。
對城市來說,我們甚至打印了美國曼哈頓和中國廣州珠江新城的城市模型。這種整體城市模型,在軍事作戰(zhàn)中,也是非常有意義的。
3D打印的技術(shù)實現(xiàn)
我們努力地將3D打印這精致的技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)。3D打印需要用到的其實不是實物,而是數(shù)字模型。你現(xiàn)在給我一個球,我也無法給你打印一個球,不過你通過電腦建模,將實物數(shù)字化,給我3D模型,最快十五分鐘我就可以打印出東西。

以我手中的這個鏤空設(shè)計的球為例,表面有十幾朵花,如果用傳統(tǒng)的機械加工十分麻煩,必須逐個修改花紋。而選用3D打印的話,就沒有浪費材料,所以它還有一個名字叫增材制造,意思是采用材料逐漸累加的方法,制造實體零件。
傳統(tǒng)方式是先做好胚,再弄掉多余的材料,留下來的材料就是我需要的形狀。如果檢查到問題,需要再開模具修改;而3D打印是用一點一點材料堆積,你可以迅速見到成品。
SLA立體光固化成型工藝
其實3D打印就是一遍又一遍的2D打印,如果你把一個物體切得很薄,你會發(fā)現(xiàn)每一片都是一個形狀,如果把所有形狀合在一起,得到了一個三維結(jié)構(gòu)物體。所以我們用激光的方式畫出圖形。這個SLA是一種光固化的技術(shù),目前在中國相對比較發(fā)達。
SLS 是用相對高科技的粉末,不過在激光照射高溫條件下粉末才能融化。而FDM 是相對傳統(tǒng)的打印方式,不用激光,成本較低,不過精度不高,打印速度非常慢。這是大家最容易接觸到的方式,一般用在教育市場。
還有一種我們選用的技術(shù),DLP數(shù)字光處理。我們通過電腦控制矩陣版,通過控制光源的輸入,讓材料進行固化反應(yīng)。如果把生產(chǎn)比喻成用鉛筆畫一個圓,那 SLA 的技術(shù)相當(dāng)于一層一層地描繪,而 DLP 相當(dāng)于直接蓋印章。我們所追求的量產(chǎn)化有兩點是非常重要的,一是效率,二是材料成本。有一種3D打印機可以做到比傳統(tǒng)制造快百倍的打印速度,不過這還停留在實驗階段,沒成熟到商業(yè)化操作。
3D打印不一定會取代傳統(tǒng)工藝
而實際上,3D打印的操作并不難。技術(shù)人員只需要替換材料,打磨產(chǎn)品。 其實3D打印一定會取代傳統(tǒng)工藝嗎?其實不是的。
例如我們在幫一家公司做產(chǎn)品,3D打印沒有那么高的精度,不過量產(chǎn)速度能明顯提升。所以我們最終選擇了一個折中的方案。先用3D打印打出來一個比目標(biāo)成品厚一點的胚,再通過打磨清洗,最后得到想要的成品,這組合方式就既滿足了效率和質(zhì)量的需求,還降低了成本。
所以3D打印很可能顛覆傳統(tǒng)制造業(yè),但它和傳統(tǒng)工藝并不是你死我活的關(guān)系,目前更多是一種互補。因此,但創(chuàng)業(yè)者們必須對工業(yè)制造與市場有充分了解,才能利用好這項工具。
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