我们有望见证3D打印的5大突破

3D打印又称增材制造,是这样一种制造成型新工艺,计算机根据数字文件指令,将一层层薄薄的原材料叠起来,最终得到一个空间实物。3D打印机的喷头可以精确地向指定方向释放物质,制造出复杂的结构,从珠宝到三层楼的住宅,都可以打印出来。



3D打印珠宝



欧洲第一座3D打印住宅,位于俄罗斯雅罗斯拉夫尔

下面列举几个数字,看看现在3D打印的强大。

250种材料:当前的3D打印机生产功能部件和全彩物实体,可用的材料超过250种,包括金属、塑料、陶瓷、玻璃、橡胶、皮革、干细胞,甚至巧克力,。

100倍的速度提升:最近,突破性的立体光刻方法成功地将3D打印机的速度提升了100倍。用不同波长的光照射光敏液体树脂,光照到的地方,液体树脂就变成固体,一层层照射,这样就可以不用一层层加材料,实现了连续打印。

90%的材料利用率:3D打印除了快速和精准这两大优点外,材料利用率上效果惊人,对原材料需求减少了90%,有望大大降低经济和环境成本,消除大量浪费。

3D打印为制造业进一步解锁了大规模定制、去中心化生产和一体化完善的新业态。3D打印增材制造领域的重大突破已经在加速这些趋势,并催生出新的融合应用。

3D打印在未来五年(2019-2024)可能取得的5大突破

1. 3D打印速度再提升50-100倍

3D打印速度通常受到以下因素的限制:(1)打印头所能施加的力,(2)打印机加热材料并使其流动所需的时间,(3)打印头本身移动的速度。

然而,麻省理工学院制造与生产力实验室(MIT Laboratory for Manufacturing and Productivity)最近完成了一项新的壮举,创造了一台打印机,其速度是传统桌面打印机的10倍,是价值10万美元的工业级打印机的3倍。麻省理工学院的团队创造了一系列3D打印速度记录,10分钟便可打印出一个螺旋锥齿轮,3.6分钟就可打印出一对眼镜框。3D打印技术的加速发展将会给几乎所有行业,从零售业到制造业,带来革命性的变革。



麻省理工学院研制的高速3D打印机正在打印螺旋锥齿轮

2. 3D打印普通人买得起的环保住宅

随着3D打印住宅比传统住宅更便宜、更环保,房地产行业将迎来大规模的颠覆。去年,荷兰埃因霍温市建筑工人短缺,催生3D打印房屋上市。



荷兰埃因霍温3D打印住宅,60平米,24小时即可建成,售价不到1万美元。

具有未来范的3D打印建筑可以减少对水泥的浪费,降低成本和节约资源。在未来,家用3D打印机还将可以打印基础设施,包括排水管道,甚至内置的智能传感器,为住户提供一个全集成住宅。最近,一家名为NewStory的创业公司在8个月内建造了100栋房屋,每栋的造价约为6000美元。

3. 打印色香味俱全的肉

未来将能够把植物蛋白3D打印成肉,要养活世界不断增长的人口可能得靠3D打印肉。畜牧业产生的温室气体占全球人为温室气体排放总量的14.5%至18%。然而,3D打印肉类可以满足人对肉类的消费需求,同时又对环境无害。在未来的五年里,3D打印肉成本将会降低,纹理将会改善。以色列公司Chef-it和意大利生物工程师Giuseppe Scionti创办的公司NovaMeat是这方面的领头羊,他们的产品分别是汉堡和牛排。



Chef-it公司出品的3D打印汉堡



NovaMeat公司出品的3D打印素牛排

4. 金属3D打印机将取代塑料

现在要做好准备,迎接3D打印珠宝、汽车和飞机部件、厨具和原型的出现。3D金属打印机不仅能消除制造过程中的浪费,还能制造出更轻的部件,这会大大助力飞机制造。

3D金属打印机也将越来越多地应用于制造日常消费品,在产品设计方面,金属打印机比传统塑料打印机更具灵活性。在未来的3D打印机中,生物可降解的纤维素还可能取代塑料,麻省理工学院制造与生产力实验室的3D打印抗菌外科手术镊子就是这方面的典型范例。3D打印材料在塑料之外还有很多像纤维素这样的力学性质可靠、化学用途广泛的材料。



美国麻省理工学院3D打印抗菌外科手术镊子

5. 3D打印机将能听懂人的口头指令

“嘿,科尼,给我设计一双新鞋,8.5中号,能承受我的体重”,类似的话五年后我们可能经常说。到那时,智能3D打印机可以处理自然语言,基于人工智能自动生成设计方案,打印定制化产品,实现无缝设计工程。

3D打印先行者艾维·赖希塔尔说:“想想整个时尚产业,没有剪裁、上色这些工序,也不再会产生下脚料,却能生产定制的服装、鞋子、腰带、配饰和食品。没有哪个行业会幸免于3D打印的冲击。”

结语

随着新方法和新材料的不断涌现,创业者有必要现在思考,未来几年你如何将3D打印融入到自己的业务中?围绕这些新兴的应用,您将建立什么样的新企业?

人工智能是另一种催化技术,3D打印机加持上人工智能,更将如虎添翼。

标签: 3d打印

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