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三维打印助“创客”找“风口”

2015-05-06 10:32 来源:人民日报 李晓华

  三维打印无疑是处于技术和产业变革风口上的一项技术,但对其前景的争论从未停息。一种观点认为,三维打印有望成为通用技术,彻底颠覆制造业的生产方式;另一种观点则认为,它只适合个性化定制生产,应用范围有限,且随着国内各地纷纷将三维打印作为重点打造的产业,泡沫已经出现。

  三维打印的准确称谓是“增材制造”,一般利用粉末状金属或塑料等材料,通过层层堆积原材料的方法制造三维物品。它出现于20世纪80年代,过去几年间新一代信息技术、新材料和三维打印自身技术的进步及打印机成本的大幅下降,使其应用日渐广泛。

  三维打印相对于传统制造方式具有独特的优势。从技术角度看,其突出优势表现在能够制作内部有凹陷或互锁部分等形状复杂的产品,这是常规加工工艺难以实现的。从经济角度看,当前统治制造业的,仍是建立在规模经济基础上的生产方式,只有产品的产销量达到一定规模才有利可图。三维打印则直接将在计算机上设计的产品数字模型文件“打印”成产品,免去了试制原型、采购零部件和模具制造等一系列复杂过程,因此,三维打印特别适合于产品原型、人体组织、创意性产品的制作,具有少量、独特、定制、高边际收益的特点,特别是随着经济水平的提高,三维打印能很好地迎合用户追求个性化的消费体验。

  随着信息技术的发展,“创客运动”蓬勃兴起,用户与生产者之间的界限正在变得模糊。如果说计算机让消费者能够参与产品的研发设计过程,三维打印机则让消费者参与社会化生产成为可能。无数拥有三维打印机的个人或小型企业通过分工协作构成的“云制造”网络,将能够生产更加复杂的产品,制造业也可随之呈现出大众创业、万众创新的特点。

  目前,三维打印技术还远未成熟,在产品的力学性能、多种材料制造等方面与传统制造工艺尚有较大差距。所谓“尺有所短,寸有所长”,每种产品制造工艺都有其优缺点和适用范围,正如喷墨和激光打印机的出现并没有使工厂印刷消亡一样,三维打印也不会完全取代传统的制造业,反过来却能通过缩短产品原型交付时间、试生产小批量产品以测试市场反应等,帮助传统制造方式降低风险、提高效率。

  无论是德国的工业4.0战略,还是美国的先进制造业国家战略计划,都认为制造业将向数字化、智能化和网络化方向发展。三维打印可以将产品的数字模型直接转变为最终产品,成为未来数字化、智能化制造的关键生产工艺之一,它的发展将带动三维打印装备、打印材料和产品研发设计、制造等一系列相关产业的发展,并使整个制造业的生产方式发生深刻的改变。

(责任编辑:王蔚)

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