3D打印如何融入主流制造业
透过窗户看着将近100台安静地工作着的3D打印机，你就可以瞥见未来的工厂如何运作。它们不仅仅是机器那么简单，他们制造的东西展示了这种革命性的生产过程如何成为主流制造方式。
3D打印机用一层特殊的材料逐层地创造实物，而不需要切割、钻孔或者其他机械加工，因此该过程又被称为快速成型制造术。每个被打印物品所需的软件稍稍不同，而且不需要昂贵的再加工机器，这些优点使得3D打印成为制造一次性物品的流行方式，特别适合模具、小装置、实体模型等等。 3D打印的市场不大小，但增长迅速。去年，其市值达到22亿美元，比2011年增加29%。随着生产商越来越熟悉这门技术，他们可从模型迅速转移到最终产品。去年，有统计数据显示，25%的3D打印市场都是制造用于生产的“准商品”。 3D打印的模具可以帮助企业组建试验性的生产线；有时需要几周才能更换的零件，3D打印的模型也可临时派上用场；一些难以找的备用件也可以3D打印，它曾帮一个美国航班的几架老式飞机成功起航。 随着3D打印技术和材料的进步，模型的成品质量也不断提高，简直与传统工厂制造的样品没有区别。尽管围绕桌面式3D打印机天花乱坠的宣传都瞄准消费者和爱好者，但大型的工业级打印机才能满足打印大体积物品的需求，而且这是传统塑料注射成型机难以做到的事情。 在航空业大显身手 产量教低的航空制造业也采用3D技术，它们打印的通常都不是关键部件，但这一切很快会得到改善。 3D打印对通用电气从能源到医疗健康的多项业务都有很大的重要性，而且它打算将多项3D打印技术作为内部技术以保持竞争力。2011年11月，通用电气收购快速成型制造商Morris Technologies。除此之外，Morris还为无人航空设备制造轻质零部件。这项技术吸引通用电气的原因之一就是它有潜力制造复杂的轻质零部件，这是传统生产方式脱离特殊材料难以实现的。2020年前，通用电气有望为其喷气式飞机打印成千上万的零部件。 这些技术优势都在中国得到应用。虽然中国的技术不如美国先进，但中国有更大的雄心。 中国多数3D打印业务与传统工厂很好地契合。例如北京隆源自动装配系统利用一种叫做激光烧结的3D打印技术，以特殊处理的铸造砂制造模型，之后模型被送到传统的铸造厂以传统方式浇铸金属部件。如此一来，模型车引擎所用的全部零件仅需几周就能完成，而不是原来的数月时间。 世界上某些最大的3D打印机可在中国找到。中国宇航员的3D打印座椅就是依据其身材而专门设计的。 打印电路板成为可能 Optomec研发实验室的主人迈克尔・雷恩（Michael Renn）预测称，大多数电子元器件可以直接打印至产品内。不过，尽管该系统可以打印电阻和逻辑电路，它却不能打印微处理器和其他芯片所需的、数量达几十亿的微型三极管。它们依然要通过传统方法获得，然后嵌入3D打印的成品。 3D打印并非完美无缺 快速成型制造也有其他局限性。首先，速度很慢――比如打印汽车的仪表盘。其次，材料成本也很高。 造成价格差的部分原因之一是3D打印对纯度和成分的要求较高。当然更大的原因是，很多3D打印机制造商要求用户从他们那里购买原材料，并借此抬高价格。业内人士称，当第三方的供应商进入这一行业时，局面会有所改观。此外，诸如通用电气等大型生产商正在设计的可定制化3D打印系统需要多个供应商的设备和材料。 与传统制造相辅相成 与此同时，3D打印对普通大众越来越具备实用性。纽约的Shapeways、法国的Sculpteo和比利时的Materialise可为外科医生打印医疗植入设备，可为建筑师打印建筑模型，可为工业机器人打印轻质零件。 如果郭先生的生产线遇到小麻烦，这些公司可以帮上忙。Sculpteo的老板称，有一个大型的中国制造商正组建新的生产线，但是发现一些塑料部件忘记订购。面对项目将拖延几周的风险，他们选择了3D打印技术。Sculpteo 数天内就发货5000个塑料部件。这个例子不是说3D技术与传统的制造技术相抗衡，而是表明它可与传统技术“相辅相成”。当3D可以解决量产遇到的问题时，它在工厂未来的地位就得到保障。
