3D打印技術(shù)，能否實(shí)現(xiàn)“社會(huì)化制造”

3D打印又稱為三維打印，是快速成形技術(shù)的一種。在工業(yè)市場(chǎng)，它早已成為一個(gè)熱門詞匯。其原理是運(yùn)用粉末狀的金屬或者是塑料等可黏合的材料，通過一層又一層的多層打印方式構(gòu)造零對(duì)象，通過模具的制造工業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行成型，形成直接數(shù)字化的制造。

理論上，只要電腦可以設(shè)計(jì)出的造型，3D打印機(jī)都可以打印出來。

“3D打印”可謂是時(shí)下最熱門的技術(shù)，很多人甚至還把它喻為“第三次技術(shù)革命的標(biāo)志”。它之所以被追捧，其原因就是它可以讓小批量的生產(chǎn)更加容易和廉價(jià)。而且3D打印還能實(shí)現(xiàn)商品的無縫對(duì)接，這會(huì)讓商品更加堅(jiān)固，并且實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的特定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

但這些來自國(guó)外的前沿技術(shù)思想，并沒有考慮到中國(guó)市場(chǎng)的實(shí)際情況。另一方面，雖然如中科院先進(jìn)技術(shù)所等科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)自主研發(fā)出了工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，但能夠量產(chǎn)應(yīng)用在商業(yè)中的，還都是進(jìn)口產(chǎn)品。連設(shè)備帶打印耗材都大多是進(jìn)口的，使得國(guó)內(nèi)的商用3D打印成本仍居高不下。

目前3D打印技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)滲入到生物醫(yī)療、航空、汽車、工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)行業(yè)。

多年從事儀器研發(fā)工作的中科院大連化物所某課題組研究員介紹說，其課題組2011年就從美國(guó)購(gòu)買了一臺(tái)3D打印機(jī)，主要用于零配件及儀器外殼的制作。

有了3D打印機(jī)，研究團(tuán)隊(duì)可以很快地把想法變成現(xiàn)實(shí)，一個(gè)零配件模塊最多只需24小時(shí)就能夠完成制作，研發(fā)周期大大加快。另外，做儀器研發(fā)，有些零配件因?yàn)榱啃『茈y找到加工工廠，利用3D打印機(jī)就可以解決這方面的問題。 雖然3D打印技術(shù)在精度和速度上有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，但大部分工業(yè)設(shè)計(jì)師和生產(chǎn)企業(yè)管理者都認(rèn)為3D打印過于昂貴。

在我們的認(rèn)知中，工業(yè)革命已發(fā)生過兩次。第一次工業(yè)革命以蒸汽機(jī)的發(fā)明為標(biāo)志，認(rèn)為新的技術(shù)革命產(chǎn)生了流水式作業(yè)的方式，單一大批量的生產(chǎn)某種產(chǎn)品，這催生了工廠與工人，也讓制造業(yè)從原始的手工制造轉(zhuǎn)為機(jī)械制造。第二次工業(yè)革命同樣也是一次技術(shù)革命，以電力、無線電、鋼鐵和化學(xué)等領(lǐng)域的巨大發(fā)展為標(biāo)志，在各個(gè)不同領(lǐng)域進(jìn)步的影響下，人們的生產(chǎn)方式也發(fā)生了變化，這一次工廠不再滿足于單一產(chǎn)品的生產(chǎn)，而是轉(zhuǎn)為大規(guī)模生產(chǎn)。

第三次工業(yè)革命與前兩次工業(yè)革命相比，有何不同之處呢？3D打印技術(shù)，這種新型的生產(chǎn)方式能否不負(fù)眾望，促成第三次工業(yè)革命呢？

大家都知道，自1986年之后，涌現(xiàn)了很多不同的3D打印技術(shù)：

1988年，Scott Crump發(fā)明了另外一種3D打印技術(shù)FusedDepositionModeling，并成立公司Stratasys。這個(gè)技術(shù)的特點(diǎn)是它能利用臘、ABS、PC、尼龍等熱塑性材料來制作物體，具備性能優(yōu)良的特點(diǎn)；

1992年，Helisys發(fā)明LaminatedObjectManufacturing，利用薄片材料、激光、熱熔膠來制作物體。然而該3D打印技術(shù)的原材料一直僅限于紙，性能低下;

1995年，ZCorporation獲得麻省理工大學(xué)的許可，利用技術(shù)來生產(chǎn)3D打印機(jī)。

2005年，ZCroporation發(fā)布SpectrumZ510，這是世界上第一臺(tái)高精度彩色3D打印機(jī);同一年，英國(guó)巴恩大學(xué)的AdrianBowyer發(fā)起開源3D打印機(jī)項(xiàng)目RepRap，它的目標(biāo)是作出“自我復(fù)制機(jī)”，通過3D打印機(jī)本身，能夠制造出另一臺(tái)3D打印機(jī)。

2008年，第一版RepRap發(fā)布，代號(hào)“Darwin”，能夠打印自身50%的元件，它的體積僅一個(gè)箱子大小。

從這段發(fā)展史，我們不難看出，隨著3D打印技術(shù)的種類變多，3D打印機(jī)可選的原材料范圍的變廣，更結(jié)合現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)，“社會(huì)化制造”將成為可能。