为什么3D打印机这么火,却难以普及大众?

3d打印现状分析 如何让3D打印新技术被普通大众中小型企业所接受?

3D打印的圈子真的很小,随便加几个群,里面就是一大帮认识的,跳到另一个群,还是那批人,的确都是自己在High。但不可否认的是,这个领域的确在发展,且越来越受到重视。从国家政策层面到很多高校对3D打印技术的投入,都可以看到3D打印会在未来有一席之地。回到问题本身,如何让更多3D打印行业之外的人来了解这项工艺呢?

回答这个问题,需要确认,这个行业外人士。

1.吃瓜群众,八竿子打不着

2.制造业相关(衣,食,住,行,医疗,教育)人士

针对这两个人群来分析。

这部分群众参与进来,存粹是凑热闹。展会中遇到不少这样的朋友,带小朋友过来,教育一下说,就这玩意,叫3D打印机。然后就没有然后了。3D打印机的概念要在这个人群中发展,要靠什么呢?我觉得,不是精度,不是速度,也不是多高大上,应该是结合,开发出一款具有社交属性的软件。没有社交的基因存在,注定无法大面积传播,群众都只能从电视新闻上听一下今天打了个膝盖骨,明天造了栋房子。如何让增加社交基因,那就有待观察了,看远了是和AR/VR结合,普通人都能建模(建筑玩),再用打印机打印出来。看近,以现有的技术和手段,3D打印食品,衣服是一个不错的方向,让群众们自己动手组建数据,用打印机打印出来。软件应用结合现有工艺,加上设计好适当的互动传播环节。

这个范围就非常广泛了。我自己接触的就有做牙的,做礼品的,做手办的,做灯的,做瓶盖的,做西点的,做景观设计的....他们都有在新闻中看到3D打印技术(看到打印骨头和打印房子居多.)。他们很感兴趣,但是也只是感兴趣,因为无法进行深入的实践!并且,制造业环节多,稳定能用是目前大部分小制造厂商们都追求的。要在他们中间推广,依靠什么?!应用案例!应用案例!

没有应用案例,空说未来这玩意有多牛逼,是没用的。

但是这是一个结。普通制造厂商看不到应用案例,不愿意尝试新技术新工艺。3D打印企业由于没有找到愿意尝试的制造厂商,而没有应用案例,说服不了制造商使用3D打印机。

如何传播,如何发展?克服上述困难,结合传统制造商。这是一条出路,很艰难的路。

如何让3D打印迅速普及?

由于3D打印技术过于专业,对于普通大众来说,接触到的机会不大.所以解决方法大致分为两种:

1.需要多媒体面向大众不断推广,媒体新闻,行业应用案例等.只有让大众接触过后,才能了解3D打印技术.

2.需要3D打印平台来支持大众和中小企业的3D打印需求,e键打印在线3D打印平台就不错,可以实现高效一分钟精准报价,3D打印材料也是种类齐全.无需付出高额的3D打印机成本,3D设计成本(有各地对接,只需付出极少费用就能制作想要的3D立体图),极大方便了需求用户.

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,看看3D设计师们怎么说,来瞧瞧E键打印的近期。

作为今年TCT亚洲峰会的演讲嘉宾,一汽大众的试制负责人吴宏涛先生是国内较早使用的整车OEM的用户。

2004年,一汽大众成立了试制部门。借鉴德国大众的开发经验,一汽大众在2005年购买了第一台Stratasys FDM打印设备,到如今已经有15个年头了。现在一汽大众一共有三台塑料件3D打印设备在运行,分别是美国3D Systems iPro 8000,Stratasys 的 Fortus 450。

2020年TCT 亚洲展即将开展之际,吴宏涛先生在TCT亚洲视角EP访谈栏目中谈了一汽大众的3D打印之路。以下是吴宏涛先生分享的内容。

l 从试制到生产,3D打印的应用成熟度

3D打印技术目前的优势还是在小批量零件制造领域,3D打印技术已经成为一种成熟的研发手段。十几年走下来,一汽大众通过SLA、SLS、FDM等3D打印技术试制过零件,在试制方面,无论是价格还是性价比,3D打印都很有优势。目前一汽大众的3D打印零件用于试制装车时,主要用作搭载零件使用。即不测试零件本身的性能,只是用作搭载其他的零件做实验或者做整车性能试验,一个小的塑料零件对于整车试验的性能影响不大。

目前3D打印零件应用在整车制造生产中,主要以工装夹具为主,这方面近两年应用普及很快。就工艺层面而言,FDM工艺比较适合工装夹具,设备使用和操作都比较简单,而且可以实现蜂窝结构打印,消除零件残余内应力,尺寸形状比较稳定,零件不会随着时间而变形。另外FDM工艺一般用ABS材料,这个材料有一个很大的优点,表面不软不硬,比较适合制作直接接触零件表面的工装夹具。

如果3D打印零件太软,就容易损坏磨损,太硬则会划伤工件表面。有一些要求强度比较高、表面耐划伤的夹具,也会用到选区激光烧结(SLS)工艺。一般说来,目前试制装车(试验车)的零件,比较倾向使用SLS 3D打印技术,这种零件强度高且耐温性能好。

SLA打印的中扶手储物盒本体
FDM打印的仪表板分装夹具

目前,3D打印最大的优势还是在小批量制造领域,对于一个件一年生产几十万甚至上百万的大批量生产应用,模具工艺比较有优势,无论在成本还是效率方面都远优于3D打印。如果将3D打印技术应用于最终零部件生产,也将以小批量制造为主,比如当汽车制造商需要开发几百台车的情况。

目前,3D打印在批量车零部件生产的应用主要是面向高档车,其搭载的很多部件(包括金属或塑料件)都可以用3D打印技术制造。其中一个原因是,高档车本身的产量很少,开批量模具不划算。但对于大众车型而言,一般一个车型每年都要生产几十万,如果零件既可以用现有模塑工艺制造,又可以用3D打印工艺制造,那么3D打印在这种情况下就不具有经济性。

但另一方面,3D打印能够实现复杂结构的本质属性,决定了3D打印工艺在未来的批量制造领域注定将占有一席之地。对于传统工艺无法制造的零件,3D打印技术将大显身手!实际上,对于小的复杂结构的金属零件,3D打印相对于机加工艺是具有成本与效率优势的。

SLS工艺打印的REEV谐振腔

l 汽车应用的技术瓶颈

3D打印零件其实还是有不如意的地方,简单地说如果要想获得一个高强度,表面质量优异,并且耐温性能又很好的零件,目前来看3D打印技术还很难同时满足这三方面性能的要求。这是一个很大的困扰,有赖于3D打印技术的进步,更多的是材料技术的发展。对于汽车行业而言,高的强度,优异的表面质量,较高的耐温性,这三个方面的性能是最受关注的。

SLS 3D打印的零件本身强度以及耐温都很好,但是表面稍差一些。并且这种工艺一般都是用尼龙或改性尼龙材料,这种材料本身比较硬,处理起来就会比较难,很难打磨,加上目前人工成本比较高,所以用粉末烧结的零件一般不处理表面,只用作结构件。直接接触零件的工装夹具一般也不用的SLS打印,因为这种材料比较硬,容易划伤零件表面。

对于汽车上使用的塑料件,目前尼龙所能提供的强度就足够了。汽车上对于3D打印零件的强度要求其实不是很高,笼统的说就是中等要求;提到耐温,一般140℃足够了,尼龙材料完全可以达到,但是表面质量,尼龙材料就稍微差一些。

对于高光的展示零件,表面看起来需要像镜面一样光滑,或者只要经过简单的处理就能达到镜面要求,在这类应用中,一汽大众通常用SLA 3D打印技术,该技术制造的零件表面质量很好,看起来很漂亮。但是SLA 3D打印零件在空气中放置一段时间容易吸收空气中的水分容易发生变形,因此一汽大众现在将这种技术用来制造翻模的原型件,或者制造短期展示的展示零件。

SLA工艺打印的电动车控制器罩盖

吴宏涛先生谈到,一汽-大众将紧跟3D打印技术的发展趋势。对于个人而言,他比较看好基于激光的金属3D打印技术,这个技术对增材制造的影响会很大且很深远。3D打印材料技术的发展,目前还是有很多不如意的地方,但相信这些问题将随着材料技术的发展来解决!一汽-大众也在不停地进行设备的更新换代,以服务于研发发展,确保技术领先!

Ultimaker 作为全球行业领先的专业3D打印领导者,不仅仅是制造3D打印设备,还提供软件和材料的开放和易用解决方案,更重要的是致力于加速世界向数字化分销和本地制造的转变。

2020年9月18日,Ultimaker将为大家带来「世界500强企业如何使用3D打印」中文在线研讨会,分享世界500强企业应用3D打印的经典案例。助您了解他们是如何在公司内部使用3D打印工具来改变他们现有的生产方式,从而实现更高效的生产力及最大的成本节约。


会议时间:9月18日(五)13:00

大众汽车工厂如何使用3D打印机?


*限量15件,本月公布获奖名单

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