3D列印應用領域不斷擴大

2021-03-05 3D列印世界


德國《南德意志報》網站2月28日刊發題為《獨特的疊層工作》的文章，作者系赫爾穆特·馬丁-容，文章稱，雖然萬物不是都可通過3D列印來製作，但這項技術的應用領域正在不斷擴大。全文摘編如下：

炒作熱潮已然消退

如今，通過3D列印技術可以列印各種顏色以及塑料、金屬甚至沙子等不同材質的東西。這項技術正在逐步佔領生產領域。

曾經有段時間，情況看起來並非如此，因為3D列印經歷了典型的炒作階段。在慕尼黑人漢斯·朗格爾、比利時人弗裡德·范克雷恩等先驅奠定基礎後，樂觀主義者們就已在誇誇其談3D列印很快就能取代傳統的生產方式，甚至能利用不同材料製成整個設備，比如智慧型手機。這些被瘋狂誇大的期望並未實現，3D列印技術也隨之退出公眾視野。

但遠離聚光燈後，這項技術在不斷發展和改進。主要是用戶越來越依賴它。美國列印設備製造商斯特拉塔西斯公司的歐洲主管安德烈亞斯·朗費爾德說：「客戶比我們更有創造力。3D列印永遠不會取代所有傳統的生產方式。」但這項技術已在越來越多的行業站穩腳跟。

比如，目前一架空客A350飛機約有1000個零部件由3D列印製作完成。汽車行業也已認識到使用3D列印代替傳統生產的價值。德國汽車零部件供應商博澤公司的克裡斯蒂安·克萊萊恩說：「如果每年要生產5000個到1萬個零件，使用這些工藝的效果很不錯。」

新技術的工藝與我們熟知的生產方法，如鑄造、注塑、鑽孔或銑削完全不同，這對它而言是福也是禍。3D列印也被稱為增材製造，這種描述或許更直觀。材料——通常是塑料或金屬的粉末或線絲——被逐層疊加。

3D列印有優缺點

這項技術的優點是，幾乎不存在形狀限制。這意味著可以借鑑自然界的結構來製作零件，比如鳥骨，它們是中空的，所以很輕，但由於內部有複雜的支撐，因此非常堅固。這是無法通過傳統方法製作的。但3D列印技術的缺點在於，製作一個零件的時間相對較長。此外，3D列印材料仍比傳統量產方式的材料貴很多。

不過，依靠3D列印技術往往還是有好處的。一方面，有些行業只需要小批量、但高要求的產品，例如美國的太空探索技術公司。對該公司來說，高強度與低重量相結合以及創新設計尤為重要。

但也有很多普通的應用領域，比如備件管理。博澤公司的克萊萊恩說，為能提供備件，製造商必須生產並儲存備件，或者保留模具，這也意味著需要維護並因此產生成本。而如果使用3D列印，只需要一點電腦儲存空間用來存儲列印數據。而且由於只需要小批量生產，零件的生產和交付速度也會很快。

列印質量決定著在超市買到的幾百歐元的印表機是無法與工業列印設備相比擬的。這些設備通常造價幾十萬歐元。在生產車間，零件被一層一層製造出來，這裡必須保持相同溫度，因為這對材料的性能有影響。

當然，對不同產品的要求存在差別。安裝在汽車內部看不見地方的零件，不需要外表美觀。克萊萊恩說：「從印表機裡出來的東西只需符合標準。」

只能起到補充作用


美國福姆萊布斯公司歐洲、中東和非洲地區負責人斯特凡·霍蘭德很高興擁有博澤公司這樣的客戶。他說：「我們學到了很多東西。」

博澤公司也一直在增加新體驗，其中很多是客戶根本看不到的，因為它改善了自身工廠中的工藝。例如，博澤公司通過3D列印製作了擰螺絲工作檯上的機械臂，新機械臂的重量只有8千克，而不是原來的12千克——這切實地減輕了工人們的負擔。在其他機器上，塑料支架取代了金屬支架，因此現在可以使用功率較小的電機。

儘管驚嘆於3D技術，但克萊萊恩和其他許多用戶一樣，並不認為最終萬物皆可通過3D列印來製作。他說：「這項技術將依舊發揮補充作用。」但隨著該技術的進一步發展，其應用領域也在不斷擴大。

當前疫情凸顯了另一個重點：利用3D列印生產缺失的零部件可以規避短期無法交貨的問題。巴黎一家醫院甚至已建立自己的小型3D列印車間，在必要時自行製造醫療設備。

（本文來源：參考消息， 如需轉載，請註明原出處。）

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