3D打印能够做什么?下篇:技术优缺点一览
时间:2022-11-16 16:47:46 来源:科普之家 作者:科普中国新媒体 栏目:前沿 阅读:123
作者:开萌
在上篇、中篇中,我们分别介绍了3D打印技术的家用和工业用场景。最后一篇,我们将讨论这项技术的优缺点。
首先,3D打印相比传统制造工艺的一个巨大优势在于:有极大的空间可以定制产品。例如,制造齿轮、轴承、机械抓手的时候,如果使用金属3D打印技术,是可以利用最先进的人工智能技术来优化结构设计的;而如果使用的是传统的模具制造技术,显然无法快速进行设计改进。
几家运动鞋巨头已经在尝试用3D打印制造轻便耐用,可以按照顾客脚型定制的鞋子。未来,在各行各业,3D打印技术都有望在一定程度上取代传统制造技术。其原因不仅在于3D打印的高度可定制化,还在于3D打印能够节约成本。
3D打印的定制化意味着按量制作,按量制作意味着不需要投入资源修建仓库,硬盘就是产品的仓库。当顾客订购产品,只需要从硬盘中加载打印文件,打印好邮寄给顾客即可。
使用3D打印技术就不再需要巨大的厂房和大量制造设备,3D打印汽车的工厂比传统汽车工厂小很多,所有零件都可以用打印机制造和组装,不需要从世界不同地方购买产品运输到组装厂,生产一台车的速度也更快。
既然硬盘存储了产品,还可以免掉海运的成本,在一个地方设计好的产品,可以用网络发送到离消费者最近的3D打印工厂,打印好后几天内就能到货。在未来,虽然家里的3D打印机只能制造玩具,但是离家最近的3D打印工厂能按照你的要求定制汽车、鞋子、衣服。
3D打印技术有很多优点,可定制性高、节约材料、节约成本,也不是没有缺点。如果需求量很大成千上万,3D打印技术的制造效率很低。
工业流水线发明的原因就是福特公司发现:让每个人都负责造完整的产品,不如让每个人负责产品的一部分来得效率高。目前的3D打印技术几乎是由单台机器来完成所有的产品制造,这就意味着它无法有规模地生产产品。所以从大规模生产的制造效率来说,3D打印比不上传统的流水线工艺。只在小规模生产的时候,3D打印节约成本、快速制造的优势才能体现出来。
在最近的十几年间,技术先锋们在这项新技术上投入大量的时间和金钱,不断试错,不断改进,让3D打印技术从材料、工艺和应用上突飞猛进。据预测,未来几年,3D打印的市场规模还将以每年增加30%的速度增长。相信在不久后我们就会使用到用3D打印技术制造的各种产品。
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