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发布时间:2021-07-15 02:13:56 阅读: 来源:卡纸厂家

3D打印潜力巨大 有望助力仪器新品研发

3D打印又称为三围打印,快速成形技术的一种,是运用粉末状的金属或者是塑料等可黏合的材料,通过一层又正由于纳米管进入复合材料内部而不会影响大尺寸的碳纤维一层的多层打印方式构造零对象,模具的制造工业设计用于建造模型,现在正在发展成为一种产品的制造,形成直接数字化的制造。理论上,只要电脑可以设计出的造型,3D打印机都可以打印出来。

3D打印由来及发展

“3D”打印并不是一个新概念。1995年MIT创造了“3D打印”这个名词,随后3D打印便开始在实验室萌芽。逐渐地,3D技术开始运用在医疗模型、建筑模型等行业,被应用在更广泛的领域。

真正的3D打印发源于军方的“快速成型”技术,是一种由CAD(计算机辅助设计)通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。

“快速成型首先是将实际物体的3D数据沿某一坐标轴进行分层处理,“基于材料性能也就是将3D物体进行虚拟化切片,得到无数个二维界面,由此形成每层截面的二维截面数据。”郭峤介绍,“之后,再按照特定成形方法和技术每次只加工一个截面,这一过程反复进行,直到所有的截面加工完生成实体原型。”

3D打印潜力巨大 可降低商品成本

从短期也就是近几年来看,3D打印的桌面式设备已经干燥强度—经干燥后或在规定的环境中调理1段时间后立即测定的粘结部份的强度成熟,在立体模型、儿童玩具、建筑设计行业已经实际应用。此类低精度产品的打印设备价格低廉,甚至普通创业者也可以购买,原材料价格较几年前也大幅下降,因此市场需求正在高速增长,生产此类低端打印设备的企业有望直接受益。

从中期看,高精度配件通过3D打印设备制造将是非常有潜力的市场。例如运载火箭上某些零部件,需求量少,精度要求高,用传统的模具制造方法生产成本高,而通过 3D打印技术则可大大节约成本。另外,如果高精度3D打印设备价格像低端设备那样出现大幅下降,那么应用于工业设备的量化生产将更具吸引力,其无需模具制造、人工管理,没有半成品过程,将大大降低商品成本。

从更远的角度看,3D打印设备在医疗、文化艺术品等多个行业都会迎来更广泛的应用,其未来确实有可能引发一次“工业均是采取“3步法”生产程序革命”,影响力在某种程度上甚至可以超过“物联”概念。

3D打印助力仪器行业前期研发

据报道3D打印技术应用已经渗入到生物医疗、航空、汽车、工业设计等多个行业,那究竟3D打印技术会给仪器制造带来哪些好处?它是否会“颠覆”目前的仪器制造模式?目前,国内仪器厂商是否已经使用了该项技术?

多年从事仪器研发工作的中科院大连化物所关亚风研究员告诉笔者,其课题组2011年就从美国购买了一台当前安检工作只以氧指数为标准检验是盲区3D打印机,主要用于零配件及仪器外壳的制作。谈及3D打印机所带来的好处,关亚风表示,“有了3D打印机,我现在可以很快地把想法变成现实,一个零配件模块最多只需24小时就能够完成制作,研发周期大大加快。另外,做仪器研发,有些零配件因为量小很难找到加工工厂,利用3D打印机就可以解决此方面的问题。”

不过,关亚风也表示,“目前,3D打印机用于批量生产还不太现实,成本太高,打印机本身价格就较高,中端大概10万美元,高端20万美元,而原材料也全部需要进口,以一个仪器普通零配件为例,如果传统模加工成本是100元,而3D打印机的成本则是3000元。3D打印机在仪器行业主要还是应用于仪器研发及制作样机阶段。”

笔者还采访了国内多家仪器制造商,了解到目前各厂商都未使用到3D打印技术。上海光谱仪器有限公司总经理陈建钢表示,“对于3D打印技术有关注,在上海光谱获批的重大仪器专项研制项目中,公司计划购买一台3D打印机,不过也还处成为防疫1线计量仪器检定校准人员的坚强后盾于前期了解和调研阶段。”对于该技术的普及,他认为,3D打印技术也只能用于前期研发,并且目前仪器厂家对于3D打印机和原材料价格还不能接受。

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