3d打印应用领域与发展

《3d打印应用领域与发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、目前3D打印仍以工业级为主，但消费级呈爆发态势。近年来，3D打印在工业应用下、游行业不断拓展，直接零部件制造的占比也逐年提高；个人消费市场里起步较晚，但近年来呈现快速爆发趋势。据WohlersAssociates统计，3D打印技术的行业应用主要分布于消跋电子、汽车、医疗、航空航天、建筑、科研等领域。图1:3D打印下游工业应用拿柏设航机运空研筑交MS■个么湞费品/电子医疗/牙科■工业/商业设胬■政府A军工3D打印技术在消费电子产品开发上优势明显。3D打印技术在电子领域主要应用在产品模具和工具的设计制造以及微电路的封装制造两个方面。3D打印技术在样件

2、设计制造上优势明显，省去模具制造的过程，可大幅提升研发速度，同吋降低了研发失败的成本。举例来说，一传统的电子元件加工固定装置传统制造技术需要1个月左右的加工周期，而3D打印工艺仅需48小吋，开发周期大大缩短。3D打印技术米来在微电路的封装上有望逐渐应用。使用3D打印技术制造的铜线电路，由于电路整体的厚度很小，因此，加工时间较短，存在规模制造的可能性。未来3D打印技术有望实现多层电路•一次成型的整合制造，速度优势会更加明显。以色列的Camtek公司致力于设计、开发和制造自动光学检测系统，在印制电路板领域也处于领先地位。近来，公司宣称其正在研制的商川

3、电子电路板3D打印机己经接近完成，很可能在2014年年初就投入市场。3D打印适川于汽车设计制造的原型制造和模具开发等环节。现阶段，3D打印技术在汽车行业的应川主要在三个方面：1）提高产品设计的速度和性能：包括川于功能性测试的样件生产，以及生产过程屮应用模具的开发制造；2）在维修环节的零部件直接制造；3）个性化和概念汽车部件的直接制造。在汽车部件的直接制造方而，未来可能较快发展起来的是汽车维修和零部件更换。LocalMotors是一家基丁•网站社区下•台建立的汽车制造企业。LocalMotors主要面向个性化的小众汽车市场，公司定T的销售上限是每种

4、车型的销售量不会超过2000辆。公司运行方式类似于Shapeways和Kickstarter网站，成品开发完成后会在网上发布，并接受预订，购买者可以更改部分细节以满足自身的个性需求。公司开发并销售的RallyFighter车型，售价75000美元。开发时间仅18个月，开发成本300万美元，远低于传统汽车制造企业。图2:使用FDM工艺制造的汽车引擎3D打印技术在航空航天领域空间极大。3D打印技术可主要应用包括：1)无人飞行器的结构件加工；2)生产一些的特殊的加工、纟II装工具；3)涡轮叶片、挡风窗体框架、旋流器等零部件的加工。波音(Boeing)公

5、司是率先将3D打印技术应用于飞机设计和制造领域国际航空制造公司。2012年一季度，波音公司使用3D打印技术制造的零部件约200件。通用电气(GE)公司前期收购了MorriesTechnologies等3D打印公司，其宣称从2016年起，将开始生产第一个增材组件一燃油喷嘴。西门子(Siemens)宣布从2014年1月起将在发电和维修部门运用三维打印生产备件和汽油涡轮。目前的传统工业生产模式，一个产品的制作需要偌大的厂房、众多的机器、大fi专业的设计与加工技术人员才能实现。传统制造由于专用装备、生产辅具等投资成本原因，产品样式有限，供客户选择的空间很

6、小。而3D打印技术的推广与普及将使产品个性化成力可能，并带来生产的组织模式随之变化，用户可以自己设计产品或者根据自己的喜好从云端下载所需要的产品，选择它的设计结构或对外型加以改观设计，利用提供3D打印制造的工厂加工出符合需求的产品，使得产品满足个性需求。3D打印的应用使得云制造成为可能，消费者可以将需求直接转化为产品，在个性化日常川品和玩具、工艺品等领域具有广泛应用潜力。利用3D打印实现云制造己经有非常成功的商业案例，美国Shapcways公司成立于2007年，公司位于纽约的“未來工厂”拥有50台工业级3D打印机，通过Facebook和Twitt

7、er等社会媒体，接受客户的各种产品的三维设计方案，并在数天内完成产品的打印生产，然后寄送给客户。Shapeways己经生产了超过100万款3D打印产品，总产量超过60亿件。2014年6月国内公司金运激光推出了3D打印“金运云工厂”，开拓3D打印消费应用市场由于人体的个性化极强，而3D打印的优势就在于小批量个性化制造，两者之间天然契合。此外，医疗上价格承受能力通常较强，这也解决了31）打印制造成本通常较高的问题。目前3D打印在牙科领域、个性化助听器制造、移植钛合金骨骼等都已经有非常成功应用。在3D打印应用之前，如果有人因交通事故需要更换钦合金的人造

8、骨骼，传统上只有少数几种型号背骼，现在可以按照CT扫描数据建立3D原型，利用3D打印机可直接打印出完全匹配患者需求的人造骨骼。根据Woh