經(jīng)濟學(xué)人2013年3季度：3D打印規(guī)�；�

經(jīng)濟學(xué)人2013年3季度：3D打印規(guī)�；�

數(shù)字化制造：圍繞3D打印有很多的炒作。但它正迅速融入制造業(yè)的主流


在公司總部設(shè)在明尼蘇達州Eden Prairie的RedEye公司，通過檢查窗口看一眼近100個正在靜靜工作的三維（3D）打印機，你可以窺視今后的工廠將如何運作。它們有的大如送貨車，晝夜運行，只是極少數(shù)的技術(shù)人員參加，這真不簡單。相反，他們正在顯示這個革命性的生產(chǎn)過程如何進入制造業(yè)的主流。

3D打印機用一個特定的材料一層一層地建造產(chǎn)品而不是通過切割，鉆孔或加工來削減原材料，這就是為什么的過程也被稱為增量制造。有許多方法可以做到這一點，只要調(diào)整一下軟件，每一個產(chǎn)品可以是不同的，而不需要昂貴的再加工機器。這使得3D打印成為制造一次性產(chǎn)品流行方式，尤其用來制造原型件，實物模型，小工具和手工藝品。

對于（3D打�。┏謶岩蓱B(tài)度的人來說這是所有3D打印機的優(yōu)點了，全球最大的電子產(chǎn)品合同制造商、在中國制造眾多蘋果產(chǎn)品的廠商——富士康的老板郭臺銘就是其中的主要人物。他認(rèn)為， 3D打印對于真正的成品制造沒有任何商業(yè)價值，僅僅是“噱頭”，他發(fā)誓如果證明是錯誤的，要倒著拼寫他的名字。

郭臺銘（或者應(yīng)該說UOG ）是說對了一點：增量制造業(yè)不會取代大規(guī)模生產(chǎn)。盡管其技術(shù)在不斷改進，一些打印物品的光潔度和耐久性能仍然滿足不了生產(chǎn)需求，3D打印機也不能大規(guī)模生產(chǎn)線一樣低成本制作不計其數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)部件。然而，3D打印機有他們的有點，這就是為什么一些世界上最大的制造商，如空中客車，波音，通用電氣，福特，西門子等開始要使用3D打印機。

3D打印機和服務(wù)的市場雖小，但增長迅速。根據(jù)咨詢公司——Wohlers Associates估計，3D打印全球市值去年是價值2.2十億美元，比2011年同比增長29％。隨著生產(chǎn)者對（3D打�。┘夹g(shù)變得更加熟悉，3D打印正在從原型轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品，Wohlers估計去年超過25％的3D打印市場涉及到最終產(chǎn)品的生產(chǎn)。

其中的一些部件是使用RedEye的打印機打印的，在許多情況下，它們是小批量的產(chǎn)品，如用于構(gòu)建專門藥物或造紙設(shè)備的組件。其他產(chǎn)品，如3D打印的工具和夾具，實際上會提高大批量生產(chǎn)效率：寶馬公司的裝配線工人設(shè)計和打印的自定義工具，使其更容易地去把握和定位部件。 3D打印的塑料模具和母模正在幫助建立和試驗新的生產(chǎn)線。一些這樣的打印部件甚至被用作壞的鋼質(zhì)工具的臨時替身，（原型替換）可能要花幾周的時間。

3D打印難以找到的備件，在這種情況下幫助美國大型航空公司的一些飛機重返天空，老的麥道MD -80飛機經(jīng)常因為廁所漏水而無法運營，這些飛機早已經(jīng)停產(chǎn)，航空公司苦苦尋找備件，現(xiàn)在它的新的管道可以用航空航天級塑料（不易點燃或燃燒不會產(chǎn)生有毒煙霧）3D打印出來。

由于3D打印機的改善和打印材料的提升，原型的質(zhì)量和光潔度與傳統(tǒng)的工廠制造的越來越難區(qū)分，Tim Thellin ，EedEye的經(jīng)理說。盡管圍繞桌面3D打印機的炒作旨在愛好者和消費者，但是工業(yè)級打印機，正承擔(dān)著對于傳統(tǒng)的方法如塑料注塑成型來說非常棘手的、最困難的工作，而這種大型項目的需求在增長。Thellin先生說，其中一個例子是專業(yè)汽車車身控制面板，有復(fù)雜的形狀，組成的單個組件需要進行精確的組裝。

一些RedEye的3D打印機的觀察窗被蓋上，因為這些機器在制造國防有關(guān)的產(chǎn)品，或者他們的工作是商業(yè)敏感的。一個可以觀察的是正在打印RedEye的母公司， Stratasys公司生產(chǎn)的3D打印機的零件。它和另一家公司——3D Systems，是3D打印機的市場領(lǐng)導(dǎo)者。

3D Systems公司，總部設(shè)在南卡羅來納州，也有大量的3D打印機正被用于生產(chǎn)成品的例子。早期采用該技術(shù)一直是醫(yī)療保健行業(yè)，因為每一個病人是不同的，這一個領(lǐng)域中需要大量的定制。 數(shù)以百萬的助聽器外殼通過掃描病人耳道來3D打印，凱茜·劉易斯—— 3D Systems公司的首席營銷官說。最初的外殼通過3D打印的模具制造，隨著不刺激皮膚的生物相容性打印塑料的發(fā)展，現(xiàn)在直接打印。

在另一個例子中， 3D Systems公司曾與加利福尼亞州圣何塞的Align技術(shù)合作，使用透明塑料匹配矯牙來取代金屬牙套矯正牙齒。，而是對準(zhǔn)套的 “光刻機” 。掃描患者的口腔用來制定治療計劃，這反過來又產(chǎn)生一個數(shù)字文件，該文件用于3D打印一組中的20個左右的模具，每個模具都略有不同，并依據(jù)他們制作一系列透明塑料牙套。在佩戴的幾個月內(nèi)，每個牙套穩(wěn)定地把患者的牙齒移動到所需的位置。去年Align 3D打印了1千7百萬的牙套。

高高飛行

航空航天工業(yè)由于制造量對較低也擁抱3D打印技術(shù)，零件生產(chǎn)往往是非關(guān)鍵項目，但是現(xiàn)在不同了。即使F-18在3D打印技術(shù)普及之前已經(jīng)服役了二十年，今天，一個典型的F-18戰(zhàn)斗機可能包含約90 3D打印部件。這是因為部分的駕駛艙和冷卻管道采用3D打印的零件進行更換。3D System表示：F-35飛機，美國新服役的攻擊機，大約有900部件已經(jīng)確定適合增量制造。

世界上最大的制造商，美國GE，毫不懷疑從能源到醫(yī)療保健的眾多領(lǐng)域中增量制造的重要性。它打算極可能多的保持該技術(shù)，以確保競爭優(yōu)勢。在2012年11月GE買下Morris科技——總部設(shè)在辛辛那提的一家提供增量制造服務(wù)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者之一。除其他領(lǐng)域外，Morris已經(jīng)能夠制造無人機的輕質(zhì)部件。吸引了GE的是它的技術(shù)潛力，生產(chǎn)通過傳統(tǒng)方式很難制造的、復(fù)雜的，輕質(zhì)的組件。預(yù)計到2020年GE會為其噴氣發(fā)動機打印成千上萬的零件。

所有這一切無一例外在中國發(fā)生著，隨著國家的勞動力成本增加和一些離岸生產(chǎn)移回美國和歐洲，北京的官員把增量制造看成提升自己的制造基地競爭力的一種方法，雖然3D打印技術(shù)還不如美國先進，但中國有很大的野心。

3D打印與中國大量的傳統(tǒng)的工廠相配合，例如北京龍源電力自動化制造系統(tǒng)公司，使用3D打印的一種形式——激光燒結(jié)，生產(chǎn)經(jīng)過特殊處理的鑄造砂模，然后采用傳統(tǒng)的鑄造方式鑄造金屬零件。3D打印技術(shù)的使用意味著可以在數(shù)周而不是數(shù)個月生產(chǎn)原型車發(fā)動機需要的所有部件。
一些世界上最大的3D打印機可以在中國找到。采用3D打印量身定做的宇航員座椅，在波音公司和空中客車公司的短途飛機領(lǐng)域的中國競爭對手工作的工程師，正在使用巨型3D打印機，其中一個由12米長，打印鈦金屬部件（包括機翼備件和機身框架）。

開啟電源
通過能夠在組件上或其中直接印刷電路的系統(tǒng)，3D打印作為生產(chǎn)工具的價值將進一步加大。在一家英國公司GKN Aerospace，迪斯尼和施樂公司正在嘗試這樣的工藝。在與英國Warwick大學(xué)的一個聯(lián)合項目中， GKN開發(fā)了稱為“carbomorph”的可打印材料，它有壓阻屬性，意味著被擠壓時，其電阻會變化，它可用于打印功能開關(guān)，按鈕和傳感器。
總部設(shè)在阿爾伯克基的Optomec ，已經(jīng)發(fā)布了一個打印電子產(chǎn)品方法，被稱為Aerosol噴射。這是通過霧化導(dǎo)電材料液體形成一個密集的氣溶膠，然后通過鞘氣體聚焦成為一束沉積各個層上。它可以產(chǎn)生電路和元件，包括電線，電阻器，電容器和半導(dǎo)體，小到10微米（一微米是百萬分之一米）。Optomec正在把LED照明打印到壁紙上，控制電路打印到一個小型無人駕駛飛機的翅膀上（無人機由Stratasys公司3D打�。� 。
該公司還正在與多家手機制造商合作，直接在手機上進行電路打印。最新的智能手機有多個蜂窩無線電的接受裝置，WiFi，藍牙，GPS等等，它們通常是由污染環(huán)境的化學(xué)方法電鍍制造，Optomec可以使用導(dǎo)電銀墨直接打印出來，試用系統(tǒng)最近被安裝在中國的生產(chǎn)線上。

（未完）

詳細(xì)請見：中國3D打印行業(yè)咨詢網(wǎng) http://www.centurier.com/nd.jsp?id=170&_np=4_11

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