趨勢四：產(chǎn)品生產(chǎn)方式加速變革，“整”“分”制造攜手共進

 

　　3D打印是工業(yè)4.0時代最具發(fā)展前景的先進制造技術(shù)之一，它從兩個方面改變了產(chǎn)品的生產(chǎn)方式：

 

　　一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以“全球采購、分工協(xié)作”為主要特征，產(chǎn)品的不同部件往往在不同的地方進行生產(chǎn)，再運到同一地方進行組裝。而3D打印則是“整體制造、一次成型”，省去了物流環(huán)節(jié)，節(jié)約了時間和成本。

 

　　另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以生產(chǎn)線為核心、以工廠為主要載體，生產(chǎn)設(shè)備高度集中。而3D打印則體現(xiàn)了以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合，生產(chǎn)設(shè)備分散在各地，實現(xiàn)了分布式制造，從而省去了倉儲環(huán)節(jié)。

 

　　“整體制造”和“分布式制造”在字義上看似矛盾，在3D打印技術(shù)上則實現(xiàn)了統(tǒng)一，前者強調(diào)生產(chǎn)過程，后者強調(diào)生產(chǎn)行為，共同推動著產(chǎn)品生產(chǎn)方式的變革。

 

　　趨勢五：成型尺寸向兩邊延伸，“大”“小”產(chǎn)品顛覆想象

 

　　隨著3D打印應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，產(chǎn)品成型尺寸正走向兩個極端：

 

　　一方面往“大”處跨，從小飾品、鞋子、家具到建筑，尺寸不斷被刷新，特別是汽車制造、航空航天等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缇軜?gòu)件的需求較大，如2016年珠海航展上西安鉑力特公司展示的一款3D打印航空發(fā)動機中空葉片，總高度達933mm；

 

　　另一方面向“小”處走，可達到微米納米水平，在強度硬度不變的情況下，大大減輕產(chǎn)品的體積和重量，如哈佛大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級鋰電池，其能夠提供的能量卻不少于一塊普通的手機電池。未來，3D打印的成型尺寸將不斷延伸，從大的不可思議到小的瞠目結(jié)舌，“只有想不到的，沒有做不到的”。

 

　　趨勢六：材料瓶頸待攻克，“質(zhì)”“量”趨升“價”趨降

 

　　“巧婦難為無米之炊”。3D打印材料是3D打印技術(shù)發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)前制約3D打印產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。近年來，隨著3D打印需求的增加，3D打印材料種類得到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等三大類。但與傳統(tǒng)材料相比，3D打印材料種類依然偏少。

 

　　以金屬3D打印為例，可用材料僅有不銹鋼、鈦合金、鋁合金等為數(shù)不多的幾種。另外，3D打印對材料的形態(tài)也有著嚴(yán)格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，相比普通材料價格比較昂貴，根本無法滿足個人與工業(yè)化生產(chǎn)的需要。足夠多“買得起”的材料才能為技術(shù)的發(fā)展提供足夠多的選擇空間、為應(yīng)用的擴展提供足夠多的想象空間。

 

　　未來，3D打印材料將成為研究開發(fā)的焦點、資本涌入的風(fēng)口，材料種類、形態(tài)將得到進一步拓展，價格下降可期，精度、強度、穩(wěn)定性、安全性也更加有保障。