《3D列印與工業製造》—— 讀書筆記

JERRY瑞瑞瑞 發表於 2021-08-24

《3D列印與工業製造》—— 讀書筆記

原創內容,學習不易,轉載請註明出處!

一、讀後感—— "WOW"

​ 可以這麼說,《3D列印與工業製造》這本書是我第一次以真正的視角理性的認識3D列印,在幾年以前我就已經聽聞過3D列印技術了,那時候覺得這項技術簡直太不可思議了,將來的世界一定可以因此完全改變,可是過了幾年後,突然又覺得3D列印貌似沒有怎麼走進我的生活啊,好像3D列印技術只是在一些特殊領域得到了發揮,而一些常見的地方几乎不會看到3D列印的身影,尤其這兩年,3D列印的負面新聞接踵而至,技術複雜、價格昂貴、批量生產效率低,貌似3D列印有種種嚴重的問題,貌似3D列印距離走進普通人的生活還很遙遠,貌似我也開始否定曾經的看法了……

​ 有幸在大學班主任老師提供的機會下,開始從《3D列印與工業製造》這本書開始走進一個真正客觀的3D列印世界,在這本書中我分別從:實踐、市場、應用,三個部分客觀瞭解了3D列印的實際行情,毫不誇張的說,在讀完這本書後,我雖然沒有了像幾年前第一次聽到3D列印那樣的驚訝感,但我卻有一種強烈的頓悟感,有一種恍然大悟、茅塞頓開的感悟,“原來,這才是3D列印!”

​ 3D列印並不是不行、3D列印並不是沒有走進我的生活、3D列印並不是泡沫科技、3D列印是實實在在的東西、3D列印是能夠創造無限價值的東西、3D列印更是一種接地氣的東西,在我們不知道的角落,無論是尖端領域還是日常領域,3D列印都在發揮他自身重要的價值!我們每一個人如今都或多或少已經和3D列印間接的接觸了!之所以我們日常生活中還很少看見3D列印的廣泛運用,那是因為目前的社會發展和基礎建設還沒有跟上3D列印技術快速普及的時代,而對於老牌的企業,要在短期內將傳統的製造業與3D列印有機的結合是一件非常困難的事情,可能在短時期內付出與收益比例會很低,所以傳統制造業佔時沒有廣泛運用3D列印,而對於一些新興企業、小型工作室,3D列印已經在很大程度上成為他們的首選製造工具了,而對於一些特殊的市場,比如:定製行業,高科技行業,磨具行業,高精製造業,科研行業……許多零件產品的設計製造利用3D列印是質的飛躍,其所蘊含的價值是遠遠超過傳統的設計製作流程與技術的,所以我認為3D列印一定有完全改變世界的那一天,此時3D列印還處於嬰兒階段,也許在不遠的未來3D列印會如同網際網路經濟顛覆傳統經濟一樣顛覆傳統制造業!

​ 樂觀的同時也要看到關鍵的因素,3D列印要早日普及,有很多方面的問題需要解決,首先肯定就是技術了,無論是列印的精度、速度、材料、規模、價格……都是技術要解決的問題,其次還要解決產業過渡的問題,目前對於傳統制造行業,雖然已經看到3D列印未來的巨大價值了,也在關鍵業務上運用了3D列印的技術,但是要讓其放棄大部分已經耕耘了多年的傳統制造技術,放下身段,從頭開始研究3D列印結合製造業,是非常困難的,所以就需要相關的社會及政策的支援、補貼……來促進3D列印走進傳統制造業,一但傳統制造業大規模運用了3D列印,那麼3D列印自然也就普及了。

​ 當然,一項新技術的革命是需要時間與耐心的,我正值青春年少,有幸認識3D列印,希望自己可以在其中深入學習,提前一窺未來的世界,也為未來世界的到來,做好準備,“WOW”!


二、實踐篇

(1)、突破思維侷限

<1>、突破傳統制造思維的限制

<2>、為增材製造而設計的規則

<3>、重塑產品

<4>、資料賦能增材製造生產

<5>、模擬提升過程可控性

<6>、實現輕量化的四種途徑

<7>、創成式設計

<8>、小點陣大作用

<9>、多材料3D列印

<10>、超材料與3D列印

總結:

除了成本、精度、效率等因素外,制約3D列印的發展的一大因素是:“我們自己思維的限制”。

3D列印對產品的重塑,不僅包括其外觀,還包括效能的提升。

3D列印對供應鏈也有重塑作用,並且可以改變商業模式。

3D列印技術並不是一種技術,而是整合在一起的一系列硬體、軟體技術系統。

突破傳統制造思維的限制是增材製造是否能發揮潛力的一大挑戰。

增材製造技術也有其本身工藝特徵,在設計時要嚴格遵循其工藝特徵。

不能把傳統制造方式的慣用思維直接拿來用,應該打破思維慣性,採用全新的設計思路,結合感性與理性去重塑產品的設計。

應該重視資訊化手段實現3D列印資料的自動化管理,讓產品可以追溯。

3D列印有許多顛覆傳統制造業的設計製造思路,應該大力發揮其特點。

3D列印須要對材料有一定深度的認知,這是用好3D列印的基礎。

(2)、增材製造的國際標準

<1>、ASTM國際標準概述

<2>、金屬材料製造的現狀與ASTM國際標準

總結:

ASTM:美國材料與試驗學會

F42委員會:增材製造技術委員會

國際標準對於3D列印的大規模普及是非常有意義的!

(3)、成功3D列印零件的要素

<1>、金屬3D列印質量控制的三種方法

<2>、安全生產

<3>、後處理對增材製造的影響

總結:

3D列印技術在零件的質量檢測方向擁有了更加不同的檢測技術

同時為了更好的檢測3D列印的零件,所以必須制定新的檢測方式,還需要建立新的質量認證方式和標準。

金屬3D列印質量控制的三種方法:過程前的控制、過程中的控制、過程後的控制——質量檢測。

3D列印依舊要注意安全問題,同時在安全保障時要切合3D列印實際的特點來制定相關的安保措施。


三、市場篇

(1)、3D列印的發展:巨集觀層面

<1>、3D列印進入生產

<2>、迎接商業模式的重構

<3>、國內當前三大“接地氣”的機會

總結:

巨集觀層面——波濤洶湧

3D列印要與應用端真正的結合,一定要認清一個現實的問題:

對於老牌企業:

要將耕耘了多年的傳統制造業技術更替為新興的3D列印技術是非常痛苦的,因為供應鏈、庫存管理、員工培訓、投資回報比例……都是很難解決的問題。

對於新興企業:3D列印技術便可以在很多的方面成為企業發展的助力大法。

凱文·凱利在《新經濟, 新規則》一書中曾說過, 企業從一個山峰直接跳到另外一個山峰是不可能做到的 。 不論一個組織有多明智、 速度有多快, 要去到 想要去的地方, 它必須一步一步地從原來所在的地方走下來, 放下曾經的輝煌成就, 這會使人感到一種痛苦。

這種難熬的過程不僅適用於網路經濟, 也適用於實體經濟, 增材製造與應用端的結合, 如何切入到應用端, 而應用端如何放下以往的輝煌, 努力在增材製造領域創造新的成績, 這也是一種難熬的過程。

雖然3D列印技術極具吸引力, 但是從20世紀80年代誕生至今它與應用端的結合速度非常緩慢, 究其原因, 除了3D列印技術本身還有許多需要完善之處, 除了材料還需要更好更便宜以外, 我們也不應低估了應用企業做出這種顛裂性轉型所需要付出的努力。

凱文·凱利在《新經濟, 新規則》中還指出, 在新經濟波濤洶湧, 快速變化的環境中, 只有反應敏捷、 順應變化、 行動快速的公司才能成功。快速走向新 方向只解決一半問題, 快速放棄舊有成就才能解決另一半問題。 而目前處於30 列印技術應用端的工業製造企業正走在哪段路程之上呢?我們可以邊瞭解3D列印技術及其應用的巨集觀、 微觀發展情況和發展趨勢邊思考這個問題。

國內目前3D列印三大接地氣的機會:

牙科、隨形冷卻模具、電動汽車

(2)、3D列印的發展:微觀層面

<1>、金屬3D列印和冶金加工學

<2>、多樣化的金屬3D列印技術

<3>、走向生產的塑料3D列印

總結:

微觀層面——暗流湧動

3D列印進入了快速發展的通道,巨集觀層面可以說是波濤洶湧,微觀層面可以說是暗流湧動,踏入3D列印的浪潮之中, 不僅僅需要對巨集觀層面的應用發展趨勢時刻保持同步,還需要對微觀層面的技術發展時刻關注,否則一不留神就有誤入歧途的可能性。

賈伯斯曾經說過, 只有當你回頭看時, 才會發現這些過去的點其實已經畫出了那條線。所以,要相信每一個點遲早都會連線到一起。這的確是3D列印發展所帶給人的直觀感受,你經常會因為一門千里的變化感到摸不著頭緒,然而過段時間 , 很多技術與應用的發展就像拼圖似的呈現出一種立體清晰的場景來。

3D列印行業每一個努力的點正在連成一條線, 這些線正在呈現一個立體的面, 有起有伏,微觀的變化帶來巨集觀的發展, 巨集觀的發展牽引微觀的進步這是片時我們看到的一個點,這個點閃閃發光的同時,也顯得十分孤立。我們已經習慣汽車是山大型工廠流水線製造出來的,而像搭積木一樣“拼湊”一 輛車, 這樣的製造汽車方式將是革命性的。

很快,發展到在中國開發及生產電動汽車這樣一條線, 進而這條線或許還會影響到上海電動汽車設計與生產 在全國的影響力這個面戶 可以說,3D列印正在點亮製造業的創新活力

(3)、3D列印領導企業的戰略佈局

<1>、向3D列印發力的巨無霸們

<2>、材料巨頭加快增材製造步伐

<3>、航空航天企業的多重佈局

總結:

近年來, 材料製造商加強了對增材製造及技術的投入, 尤其是像 DSM、巴斯夫、 沙特基礎這樣的化工材料企業。
他們的共同特點是早在多年前就推出了3D列印材料, 初期推出的材料種類少, 僅適用於少數3D列印技術。但是通過與增材製造應用端的不斷合作, 以及對外收購3D列印企業, 這些材料企業對市場和使用者的應用要求有若深刻的理解, 對於3D列印技術前景的信心也不斷增強。
2016年以來, 幾家大型材料製造商紛紛成立了專門的增材製造部門或子公司, 為推出更廣泛的3D列印材料和更細分的增材製造解決方案奠定了基礎, 也 在材料製造圈掀起一股增材製造熱潮。 這其中包括歐瑞康、吉凱恩、 美鋁等金屬 材料與方案解決商, 還包 括贏創 (EVONIC )、帝斯曼 (DSM )、巴斯夫(BASF) 、沙特基礎工業 (SABJC) 等塑料材料提供商。

(4)、3D列印與數字化製造趨勢

<1>、3D列印+數字化生產模式

<2>、與大資料“手牽手”

總結:

3D列印技術將三維數字模型轉化為實際三維物體的能力可以比傳統制造技術(如機械加工、 注塑和熱成型)具有多方面的優勢。

3D列印利於實現大規模定製、 複雜零件幾何形狀的形成,尤其是對於那些不容易被注塑或者鑄造出來的零件幾何形狀。

3D列印與數字化製造所需的材料不僅要達到必要的力學效能和經濟指標,而且還要設計成容易通過軟體控制的,以資料為中心的製造技術。3D列印所實現的數字化製造過程,尤其是塑料領域正在面臨這個挑戰。

不僅僅是塑料,金屬3D列印也在悄然進入到數字化生產線領域。

對於工業製造企業來說,實現數字化生產轉型也並非意味著需要完全放棄傳統制造工藝轉而採用3D列印直接製造最終產品,將3D列印引入製造流程與傳統工藝相結合,也是實現數字化生產的一條道路。

當前3D列印還沒有成為一種主流製造技術的一大限制因素是,能否製造出合格的零件主要是由人的經驗決定的,這樣的經驗探索令人感受到折磨,而經驗是難以複製的,這極大地限制了3D列印技術的廣泛使用。而數字化的好處是能夠讀取和利用大址的資料,從而智慧化地控制3D列印質攏,用科學的方法代替經驗對30列印質量的影響。而只有3D列印可以達到更高的產品質量穩定性和一致性,才能使這一技術進入到真正的上升曲線中。

(5)、各國政府的支援及科研機構

<1>、各國政府的支援

<2>、碩果累累的兩大科研機構

總結:

中國、 美國、 德國、 英國、 新加坡等多個國家或區域的政府對千增材製造研發給予了支援和重視。

那麼,3D列印技術備受關注的原因是因為3D列印技術為製造企業所創造的產品附加價值。

增材製造技術受到了我國多部門的政策支援, 使增材製造行業進入快速發展期, 這為我國企業帶來前所術有的機遇。 在企業得以快速發展的同時, 也由於在商業模式和戰略能力等方面存在的問題而面臨著風險。

2012年,美國時任總統奧巴馬呼籲要建立一個新興製造技術研究院。 當年美國國家增材製造創新研究院成立。美國國家增材製造創新研究院是由美國國防部、能源部、 美國國家航空航天局、 美國國家科學基金會、 商務部5家政府部門,以及俄亥俄,州、 賓夕法尼亞和西弗吉尼亞州的企業、 學校和非營利性組織組成的聯合團體共同出資建立的公私合營的機構。

(6)、教育

<1>、為K12教育服務的生態圈

<2>、多學科交叉的高等教育

總結:

3D列印是一種具有實用性的專業技術,並且涉及了材料、數學、工業設計、工程等多個學科的交叉,因此3D列印增材製造會作為一門學科出現在高等教育體系中。

3D列印使得任何人都可以成為製造者,不論教育背景,不論膚色,不論年齡與性別,即使是一個孩子,也可以成為製造者。而3D列印教育當前還很落後,3D不僅僅需要重視大學的教育, 還要重視工人的教育, 不僅僅需要重視成年人的教育, 還要需要重視更早期的教育。

中小學課堂進行3D列印教育的目的顯然是,3D印表機可以將將孩子們的設計創意轉化為實物的一種便利的工具,而創意對於孩子們非常非常重要!

在美國、歐洲和中國,越來越多的學校認可了3D列印在基礎教育中的重要性,也因此有很多學校開設了3D列印課程,安裝了3D印表機已 不過安裝3D打 印機只是教育的開始,如何融入現有的課程體系,如何用生動有趣的課程與模型套件來激發學生的能動性和想象力尤為重要。

在高等教育中,高等院校與3D列印的正面擁抱,不僅僅涉及研發3D列印裝置、 材料、軟體、工業應用等相關技術, 還可以將3D列印作為一種輔助教學工具。


四、應用篇

(1)、航空航天

<1>、3D列印成為核心製造技術

<2>、催生下一代航空製造

<3>、重新定義航空關鍵零件

<4>、機身與內飾走向經濟性與個性化

<5>、航空製造新賽道

總結:

我們不能陷入將3D列印與傳統制造方法一對一比較的誤區,原因在於我們很容易忽略3D列印不是在生產和原來一樣的零件,而是生產完全不一樣的零件,不一樣的形狀,不一樣的材料,不一樣的效能。

30列印來獲得更高的生產效益的同時,還減少了對欽合金這樣昂貴材料的浪費。

通過30列印這種工藝對產品形狀創造的自由度,可以將以往需要多個零件組裝在一起的零件以一體化結構的方式來完成,並且通過拓撲優化、創成式設計、模擬等軟體實現以最少的材料達到最佳的效能。

將3D列印與傳統制造方法一對一去比較是一個 “ 陷阱",我們衡量3D列印的價值需要跳出單件加工效率、單件成本這些思維侷限,應該站在產品生命週期的角度來評估。

一方面從產業鏈的角度看,3D 列印貫穿了航空行業的研發、 製造與後市場。 另一方面,從產品生命週期的角度看3D 列印正在改變航空行業的產品,更輕、更緊湊、效能更好的零件提升了航空行業的績效,讓人們擁有了更美好的出行體驗。

3D列印在飛機制造中,已經解決了普通製造技術對於一些特殊零件的製造,並且大大提升了該零件的效能。

3D列印因其特別的製造方式,在航空製造上提出了許許多多的新技術,新思路,新效能,3D列印正在催生下一代航空製造。

3D列印由於其區別於傳統制造技術的特定,所以利用3D列印可以製造一些新式的零部件,可以說3D列印將在未來重新定義航空關鍵零部件。

(2)、汽車

<1>、快速原型製造

<2>、概念車

<3>、汽車零部件創新

<4>、定製化夾具製造

<5>、電動汽車時代為3D列印帶來的機遇

<6>、切入定製化市場

總結:

由於通過3D列印裝置可以在不開發模具的情況下,快速地將原型製造出來,這項技術為汽車製造企業的設計工作節省了大屬時間,同時節省了研發過程中的模具製造成本,為加速汽車的設計迭代創造了條件。汽車研發部門通過實車 安裝3D列印零部件原型,能夠及時發現問題,及時凋整優化結構設計方案, 這進一步提升了新設計的可靠性。 此外,汽車外殼中有不少曲面結構、棚格結構,這些零部件的原型如通過機械加工技術製造難度很大,而3D列印技術在駕馭複雜結構方面則顯得遊刃有餘。

3D列印原型的另一類用途是功能性原型或高效能原型, 這些原型往往具有良好的耐熱性、 耐蝕性或者是能夠承受機械應力。 汽車製造商通過這類30列印零部件原型可以進行功能測試。 實現這類應用可用的3D列印技術和材料包括: 工業級熔融沉積成型3D列印裝置和工程塑料絲材或者是纖維增強複合材料, 選區鐳射熔融3D列印裝置和工程塑料粉末、 纖維增強複合粉末材料。

3D可以將設計師對於汽車設計的天馬行空靈感快速的實現出來,對於設計師的工作效率有非常大且本質性的提升!

3D列印技術在汽車發動機製造中的應用主要包括以下幾種:使用選區鐳射熔融技術直接製造複雜的發動機零件,使用選區鐳射燒結技術或黏結劑噴射技術製造汽車零件鑄造用的砂型。黏結劑噴射金屬3D列印技術,作為一種新型金屈列印工藝,在發動機元件、變速箱殼體等部件的快速成型製造領域具有一定潛力。

3D列印技術與夾具製造的結合點主 要有三個, 即:快速製造個性化或小批址的火具, 夾具設計的自由造型, 用輕扭化的塑料夾具替代金屬夾具。

3D列印切入到電動汽車這個市場有兩個明顯的優勢,一方面是傳統汽車的產能基本已經固定了,很難去拋掉部分現有的裝置來切換到3D列印技術領域。 電動汽車的產能投入是從全新的工廠開始的,3D 列印技術可發揮的空間就很大。 另一方面是針對電動汽車的零件生產,3D列印 可擴充套件的空間很大,例如生產結構、功能一體化零件,從而減少車輛中的零件數址 極大地壓縮原來龐大的供應鏈,尤其是傳統汽車製造領域複雜的供應商體系。

3D列印技術在汽車配件按需製造中的應用,有可能會使汽車零配件從目前的大批量集中製造的模式轉變為根據客戶的需求在本地工廠中進行按需生產的模式。寶馬、賓士、大眾等汽車製造商在 3D 列印汽車配件、定製化汽車零件製造中的佈局,以及1:1本大發汽車為客戶提供的個性化汽車外飾件製造服務,都使 3D 列印技術主導的按需生產模式初露端倪。

(3)、模具

<1>、3D列印模具的“廢”與“立”

<2>、注塑模具與隨性冷卻水路

<3>、更多的隨行冷卻

<4>、輪胎製造的新思路

<5>、快速模具的“快”意

總結:

金屬3D列印技術為模具設計帶來了更高的自由度,這使得模具設計師能夠將複雜的功能整合在一個模具元件上,通過設計優化來提高模具效能,從而使通過模具製造的高功能性終端產品的製造速度更快、產品德缺陷更少。

30列印技術在金屈模具與塑料模具的製造中都有相應的應用。在金屬模具 中較為典型的應用, 是將3D列印技術用於製造鑄模, 比如說通過黏結劑噴射3D 列印技術製造金屬鑄造用的砂模 在注塑模具製造中典型的應用是製造模具中的隨形冷卻水路。

採用選區鐳射熔融3D列印技術來製造注塑模具中的冷卻水路, 則可以擺 脫交叉鑽孔製造方式的限制, 根據冷卻要求, 設計出具有良好冷卻效果的隨形冷 卻水路, 從而以一致的速度進行散熱, 以促進散熱的均勻性。

金屈30列印很好地解決了刀具下涉的問題, 當複雜性與可製造性不再是困擾輪胎模具製造的最大因素的時候, 30列印很好地釋放了輪胎產品設計迭代的便捷性, 也催生了新型的輪胎製造能力。

3D列印技術與注塑模具製造結合最為緊密的應用是製造帶有隨形冷卻水路的模具鑲件,這種隨形冷卻模具被用於注塑件批益生產。 但有時企業所需的塑料零件數量非常少, 比如說企業在新產品研發階段, 需要在短期內製造出少械新產品進行市場驗證, 此時就會提出對小批批生產的需求。在這種情況下,如果使用用於注塑件批量生產的模具來製造小批量注塑件,會產生高昂的成本和較長的製造週期。但3D列印技術用一些樹脂材料或特殊複合材料,直接製造小批戴快速生產需求的模具,則是條快速、經濟的途徑。

(4)、鑄造

<1>、砂型鑄造

<2>、熔模鑄造

總結:

3D列印技術及裝置已應用到鑄造行業,省去了模具製造環節, 大大縮短了鑄件交付週期。3D列印技術在鑄造業中的應用, 主要涉及與砂型鑄造、 熔模鑄造這兩種鑄造工藝的結合。

雖然我國鑄造行業尚未完成數字化、智慧化的轉型升級,但部分鑄造企業在 這方面已經走在了前列。

(5)、液壓

<1>、液壓市場不平凡

<2>、液壓歧管的”瘦身“故事

<3>、機械中不尋常的液壓系統

<4>、“複雜性”驅動液壓增材製造

<5>、液壓制造商發力3D列印

總結:

在3D科學谷看來,液壓、散熱器、葉片、隨形冷卻模具,這是幾大正在與金屬3D列印技術進行深度結合的應用。 因為這些產品都有著特殊的內部結構,傳統的加工方式需要犧牲掉產品的效能來滿足加工要求,要達到最佳的產品效能,優化的結構通過傳統方式是很難實現的。

傳統制造工藝固有的侷限性會導致相鄰流動通道之間形成突兀的拐角, 造成液體流動不暢或停滯, 這是效率損失的一個重要原因。 從流體力學的角度來看, 傳統方式加工的液壓歧管在設計上存在許多有待改進的空間, 這正是3D列印技術可以發揮作用之處。

基於3D列印技術重新設計液壓歧管價值體現在兩個方面,一方面是重屈得到減輕,使用的製造材料相應減少另一方面是提高設計自由度, 優化內部流體通道的設計,減少流體效率的損失增材製造的液壓歧管可應用在農業機械、賽乍、航空、帆船等多種機械裝置的液壓閥體中。通過下面的案例,我們可以感知粉末床選區金屬熔融技術在液壓控制系統領域的產業化趨勢。

(6)、工業其他

<1>、燃氣輪機制造

<2>、核工業

<3>、刀具

<4>、後市場

<5>、再製造

總結:

3D列印無論在工業的任何一方面都在以一種全新的方式,一種區別以傳統制造業的方式改變了工業製造大的某一環節,並且還會持續產生更大的價值!

(7)、醫療

<1>、手術預規劃

<2>、植入物

<3>、牙科

<4>、康復醫療器械

<5>、晶片上的實驗室

總結:

3D 列印技術在醫療領域的主要應用價值體現在更好地為患者進行個體化治療,以高效、精準的數字化設計與製造手段製造定製化的醫療器械毋咐置疑,3D列印在醫療領域極具發展潛力。

目前從事科學研究和市場研究的機構普遍認為,3D列印技術在醫療行業應用發展趨勢是從製造植入物、手術、藥品等不具有生物活性的醫療器械發展到製造帶有生物活性的人造器官。

D列印醫療模型能夠形象地將病人解剖結構呈現給醫生, 醫生在做手術之 前可以根據模型規劃手術方案,或者使用一些與人體組織 “ 手感” 相似的柔性 30列印模型進行手術演練。3D列印醫療模型還可以在醫患溝通方面提供許多幫助、 其中之一就是醫生可以用來告訴患者究竟是哪個部位出問題了骨科、心臟、神經外科、 腫瘤科等越來越多的醫學學科已經利用30列印醫療模型進行手術預規劃, 一定程度上幫助醫生提高複雜手術的成功率、降低手術風險。 難度越高的手術, 通過3D列印模型進行手術預規劃的價值越高。

目前的3D列印醫療模型製造技術仍具有可提升的空間,主要包括兩個方面,一方面是三維建模技術的提升,另一方面是醫療校型建模、3D列印過程與現有醫療診斷流程的整合。

3D列印醫療模型是通過軟體對CT、核磁共振等裝置產生的醫學影像進行三維建模, 並將建模檔案傳輸給30列印裝置進行列印而產生的。核磁共振和CT掃描等醫學成像技術可以產生一系列高解析度的平面化的點陣圖影像, 通過這些影像可以獲得如何來建立三維建模的資訊。

3D列印植入物是3D列印技術在醫療行業中市場規模最大的應用。

牙科產品加工領域是3D列印技術短期和長期發展的重要推動力屈, 牙科產品對小批量定製化的需求, 為3D列印技術提供了良好的應用基礎。

(8)、電子

<1>、印刷電子與矽基微電子

<2>、PCB快速原型

<3>、小批量製造

<4>、幾種有生產潛力的應用

<5>、3D列印與物聯網

總結:

3D列印技術在電子行業的運用遠遠不止於“表面”的階段,還包括在電子的底層上進行運用。

3D列印技術在電子行業中的應用尚處於早期階段,目前主要是用於電子產 品的快速原型, 例如PCB快速原型製造噴墨3D列印。然而也有少數的應用已經超越原型製造,走向了電子產品批股生產, 如共形天線。

現階段,3D列印技術在電子產品製造領域最主要的應用就是新產品的快速原型製造。不僅是電子產品的外殼可以通過3D列印技術進行快速製造,電子產品中所衙的PCB也可以通過3D列印進行快速製造。

柔性電子製造技術在未來的技術創新中將發揮祖要作用, 而用於監測、分析人體健康或運動情況的可穿戴裝置是柔性電子應用的高地。 混合3D列印(或稱為多材料3D列印)在柔性可穿戴裝置的製造中具有一定市場潛力。

物聯網和3D列印的結合是雙向的: 一個方向是通過3D列印技術在零件或 產品製造的過程中將感測器嵌入 ,作為一種製造技術手段與物聯網發生直接聯絡;另一個方向是物聯網所積聚的大資料反饋給3D列印的製造系統,以實現更精益的生產及供應鏈管理和更加適合使用者需求的產品設計。

3D列印技術正變得越來越受歡迎,在航空航天、汽車、電子和醫療行業發揮越來越重要的作用,而物聯網在這些行業中均可以發揮重要的作用。應用物聯網技術之後,機械中的各項監測結果將連線到網路中,成為大資料的一部分,對這些資料進行分析後,則能夠實現高效的質批控制。不僅如此,物聯網還通過不斷增長的感測器收集每一個可能的資料,分析與人類有關的行為和互動,並允許企業收集人們的產品行為資訊,用來了解和預測未來的行為。同樣的技術還可以用千特定的用途,如分析溫度和結構的完整性,有助於提高產品的產量和質報。總之,以3D列印為代表的數字化製造與大資料這兩種革命性的技術,將為許多行業提供一種工具,可以徹底改變監控過程的方式,分析和改進產品質量。畢馬威曾預測物聯網和3D列印將成為位居改變人們生活和工作方式的前三名技術,而到2020年,活躍的無線連線裝置數量將超過409億部,這為二者的結合提供了空間。

(9)、首飾

<1>、首飾的兩種“列印”方式

<2>、網際網路+首飾定製

總結:

3D列印無論是直接還是間接用於首飾製造,都將簡化當前首飾製作的流程,並推動行業發展向定製化、更復雜或者獨特的設計、數字化製造的方向發展。

3D列印將改變首飾行業,未來將出現數字化的首飾平臺,消費者除了購買首飾,還能參與首飾的設計,首飾在設計方案確定之後才能進行生產。

【與我聯絡 - 周吉瑞(JERRY)】