3D打印与制造业的未来

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2013
01/05
23:11
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3D打印机创建了一个属于DIY制造者的新时代。这些人用在线3D打印服务或者自己购买的低成本3D打印机来定制自己需要的产品。
不断增长的服务市场

3D打印机定制产品的价格非常经济,因此激起了个性化生产的欲望。无论是印有自己名字的智能手机壳(参见图14),或者魔兽世界头像,还是自行设计的机器人玩具,有一系列提供此类服务的组织,如Freshfiber,FigurePrints,My Robot Nation和Sculpteo,任君选择。消费市场充斥着各种价格在承受范围内的定制产品,而且都可通过互联网使用“服务化”的科技。我们期待在不久的将来3D打印店能入驻购物商场!
越来越多的DIY设计者正在使用这些服务网站创造和上传产品、理念,诸如Shapeways,倡导开启“制造更方便、更个性化、更有创意的产品,让创新大众化”的世界。49(参见图15)

在意想不到的场所进行低成本打印
在2008至2009年间,3D打印市场发生了重大转折,出现了售价低于1000美元的开源生产工具包,其中包括RepRap开源项目的各种衍生版本(稍后讨论)和MakerBot公司的Cup Cake CNC打印机。这些设备吸引了新的人群、业余爱好者——过去,他们因为费用太高而无法拥有个人打印机。像所有的技术一样,3D打印机价格会一路下跌。比如,2012年上市的Printrbot LC 打印机售价仅为$549。50低成本3D打印机促使很多人可以在家里进行制造,省去了许多复杂的环节。(参见图16)

更重要的是,开源的根基使许多3D打印机正在迅猛发展,现在已经能够跟一些商用打印机竞争。(参见图17)对于那些产品质量要求较高的客户,在线打印机构提供各种打印材料供选择(包括金属、塑料和玻璃)。

要了解这些DIY制造者打印的产品,只需要去Thingiverse.com上瞧瞧,这个网站用于上传自己创建的3D打印文件。该网站由MakerBot创建,是一个大型社区,目前已经分享了超过25,000款模型,从玩具、小玩意到更换零件。51所有这些模型供任何人下载和打印。最近,我们的一位研究人员由于临行前来不及购买电子阅读器支架,面临着14小时飞行必须手持电子阅读器的问题。在Thingiverse.com网站搜索了几分钟后,他下载了一个折叠式支架模型,花45分钟打印出来,当天晚上就在飞机上用上了。(参见图18)

除了在家使用外,低成本打印机还可以在其他意想不到的地方使用。例如,位于明尼苏达州伊代纳市的南望中学(Southview Middle School)工业技术教师采用3D打印机打印学生的设计和概念,让学生通过物理模型进行体验。52在澳大利亚,当地政府已经在图书馆建立了一个3D打印机实验室,让公众使用和了解这项科技。
需要注意的是:图书馆、学校和家庭的质量要求不同于工厂。消费者从未有过这样的制造权力,因此自己创造的产品通过3D打印出来后,即使有瑕疵,只要能正常运作,消费者都会表现的相当宽容。但如果购买的产品存在类似的瑕疵,消费者可能就不那么宽容了。
让物品动起来
3D打印机虽然不能让每个人都成为修理高手,但是可以让修理高手更容易掌控他们的设备。Thingiverse库有许多更换零件的模型,其中就有洗碗机轮子、键盘支架、便携式相机的电池盖。有些零件下载量特别大。例如,任天堂DS的触摸屏手写笔,下载次数超过了300次。54显而易见,手写笔的丢失经常发生,解决方法也非常简单。除了普通更换件外,还有些市面上已经不再销售的零件和物品。例如,由于老式大型手提收音机的刻度盘零件稀缺,有人创建了一个可打印的更换件。55
3D打印的美妙之处就在于:可以制造出能运作起来的部件,如果部件结构不是难以理解的话。最有名的例子来自美国喜剧演员杰伊·莱诺。在《大众机械》杂志的一篇文章中,莱诺谈到他用3D打印技术为他那些罕见的古董车藏品重新制造零件:“任何一辆古董车的零件都能用这种机器复制,无论是装饰件,还是精心蚀刻、甚至转动的门把手。只要你有原件,你就可以复制它。或者,你可以在电脑上设计个替代品,然后3D打印机就会为你打印出这个专属品。”56他接着说道,由于用3D打印机重新制造了一个非常罕见的滑阀(D滑阀),他那辆1907年出厂的“白色轮船”轿车又可以上路上。
莱诺使用3D打印制造功能零件,进行测试(即,在使用传统数控铣削过程前,检查零件的大小和形状是否正确),还制造模具并用铝浇铸,甚至用塑料件替代金属部件。他解释说:“我的EcoJet超级跑车需要空调管。于是,我们用了自己们设计的塑料部件,通过3D打印机打印出来。没必要用铝,真正的跑车用的也是塑料件。打印出来的零件就像是工厂生产的。”
虽然很难预测家用3D打印的发展方向,但是可以确定的是:消费者不会去打印商店里能买到的东西。
3D打印打破了制造的门槛。虽然很难预测家用3D打印的发展方向,但是可以确定的是:消费者不会去打印商店里能买到的东西。他们愿意制造买不到的物品,诸如买不到替代品的零件、个性化物品和小工具。
未完待续…
MagicFirm(edie)翻译


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2013-3-1 22:50:53 | 显示全部楼层
机械制造运用这项技术不错
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