3D打印技術(shù)是這個時代橫空出世的一大“制造利器”，它推翻了以往只能在2D平面上進行打印的傳統(tǒng)陳舊概念，成功的詮釋了“打印”的非凡意義。而3D打印機正是實現(xiàn)這個意義的一種強有力的工具。如今，我們可以看到各種類型的3D打印機，他們就像PC一樣在市面上廣為流行，但沒有哪一款能夠擁有與下文所介紹的幾款那樣對于制造業(yè)有著如此重要的意義。
NO.1 3D Systems的Figure 4
3DSystems公司或許大多數(shù)讀者都聽過，她是國際3D打印產(chǎn)業(yè)的老牌巨頭，同時也是全球首個3D打印企業(yè)。過去，該公司創(chuàng)造了許許多多3D打印的行業(yè)奇跡，雖然現(xiàn)在暫時遇到些許不順，但團隊的熱情仍在持續(xù)高漲。
據(jù)悉，在美國密蘇里州St. Louis舉辦的2016增材制造用戶群大會（AMUG 2016）上，3D打印巨頭3D Systems公司展示了一款全新的工業(yè)級SLA 3D打印機——Figure 4。據(jù)介紹，這不是一款普通的3D打印設(shè)備，它是專為大批量生產(chǎn)而設(shè)計的，在這款機器上還非常罕見地使用了一個工業(yè)機器人臂。其實，F(xiàn)igure 4的設(shè)計實際上源自于該公司的創(chuàng)始人、SLA技術(shù)的發(fā)明者Chuck Hull于1984年申請的SLA技術(shù)專利。
Figure 4系統(tǒng)把工業(yè)機器人臂當作第一階段的3D打印機，用機械臂的末端作為打印平臺，快速將3D打印對象從一大桶液態(tài)光敏樹脂中逐層固化拉出，這個過程速度相當快。據(jù)稱這主要是由于使用的光源和樹脂之間的一種專業(yè)膜發(fā)揮了作用。盡管這種神秘的膜具體細節(jié)尚未披露，不過估計原理上可能跟Carbon公司的高速3D打印技術(shù)CLIP有點類似。在打印過程中，多出的材料可以在打印對象被沖洗和進一步固化之前進行回收。由于這個過程是可擴展的，因此從技術(shù)上說可以創(chuàng)建一個該設(shè)備的陣列從而實現(xiàn)SLA部件的大規(guī)模制造。3DSystem還專門為該系統(tǒng)開發(fā)了專用的光敏聚合物，據(jù)稱該材料擁有非同一般的強度、耐磨、耐溫差、生物相容性和彈性等性質(zhì)。
因此，機器人與3D打印的相互結(jié)合無疑也會成為未來的一個新趨勢。這不僅極大的利用了3D打印的潛力，而且更高程度的最大化機器人的潛在價值。兩者的完美結(jié)合必將會為未來的制造業(yè)創(chuàng)造出巨大的價值。
NO.2 惠普MJF 3D打印設(shè)備
多年前，3DSystems公司創(chuàng)始人Chuck Hull首次發(fā)明了震驚全球的3D打印技術(shù)，制造業(yè)的新時代篇章由此改寫。今天，惠普公司將3D打印技術(shù)拉上了一個新的高度，MJF的橫空出世，打破了3D打印行業(yè)的寧靜，也打破了制造業(yè)的寧靜。
最近，在美國的一個展會上，惠普曝光了自主研制的首款多射流熔融3D打印機，我們因此才有幸零距離接觸到MJF 3D打印設(shè)備。據(jù)悉，這款工業(yè)級設(shè)備不但能輕松實現(xiàn)全彩，而且能每秒噴射出3.5億個直徑僅21微米的顆粒，所以精度和速度都比普通3D打印機高許多。其中，速度甚至可達熔融沉積（FDM）或選擇性激光燒結(jié)（SLS）設(shè)備的至少10倍。
這款設(shè)備的工作原理是：主要利用兩個單獨的熱噴墨陣列來制造全彩3D物體的。打印時，其中一個會左右移動，噴射出材料，令一個會上下移動，進行噴涂、上色和沉積，令成品得到理想的強度和紋理。隨后，兩個陣列會改變方向從而最大化覆蓋面和生產(chǎn)力。接著，一種細化劑會噴射到已經(jīng)成型的結(jié)構(gòu)上。之后，外部會對已經(jīng)和正在沉積的部分加熱。這些步驟會往復(fù)循環(huán)，直至整個物體以層層堆積的方式打印完成。
MJF具備以下優(yōu)勢：簡化工作流程并降低成本，實現(xiàn)快速成型;以突破性的經(jīng)濟效益實現(xiàn)零部件制造;降低了使用門檻、并支持各行業(yè)新應(yīng)用的開放式材料與軟件創(chuàng)新平臺。惠普3D打印業(yè)務(wù)總裁Stephen Nigro稱，HP多噴嘴式熔融3D打印解決方案以業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新方式實現(xiàn)了高速度、高質(zhì)量和低成本的有效結(jié)合。這令企業(yè)和制造商可以重新思考為客戶設(shè)計和交付解決方案的方式。
NO.3 Carbon 3D的CLIP 3D打印設(shè)備
之前，Carbon就因其產(chǎn)品未經(jīng)銷售就被估值10億，而且谷歌領(lǐng)投一億而名震天下。這主要是因為他們的CLIP技術(shù)，這種技術(shù)據(jù)說擁有超出一般產(chǎn)品25-100倍的打印速度，性能非常驚人。它能夠?qū)崿F(xiàn)每小時200至350mm的打印性能，已經(jīng)非常接近航空航天級水平，同時還能支持多種材質(zhì)，如酯基氰酸酯樹脂等，可以通過高達219攝氏度的高溫成型，適用于電子、汽車等不同行業(yè)。
據(jù)了解，CLIP技術(shù)主要通過一個可調(diào)節(jié)的光化學(xué)過程來將3D模型快速轉(zhuǎn)換成實體對象。該技術(shù)的主要原理是液態(tài)光敏樹脂底部的一個可以透氧、透紫外線的窗口將連續(xù)的紫外線圖像投射進充滿著光敏樹脂的成型區(qū)域。而由于氧氣的作用，窗口的上部會形成一個不會固化的“死區(qū)”，從而在3D對象固化成型的過程中保持一種液態(tài)界面。此外，CLIP技術(shù)可以使用一系列的材料，這些材料都經(jīng)過了專門的設(shè)計，以滿足常見的工程要求——從可拉伸和有韌性的注塑成型聚氨酯彈性體到具有能抗高溫的玻璃填充尼龍等。
NO.4 多層電路板3D打印機DragonFly 2020
DragonFly 2020 3D打印機是世界上第一個專門打印多層電路板的三維打印機，結(jié)合專有的3D injket三維軟件和納米材料技術(shù)，DragonFly表現(xiàn)非常出色，被譽為現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)的一大“利器”。而這款產(chǎn)品的開發(fā)公司正是不久前剛剛上市的Nano Dimension，在電路板3D打印成功之后，該公司現(xiàn)在正在研發(fā)新型的生物打印技術(shù)，以保持自己的競爭力。
這款3D打印機匯集了精確的噴墨沉積系統(tǒng)、先進的納米化學(xué)和先進的軟件打印技術(shù)，使得多層印刷電路板快速原型的成本更低、打印更迅速。目前Nano Dimension的打印技術(shù)可以達到90微米，但這個等級仍達不到目前的工業(yè)量產(chǎn)水平。Simon Fried表示，DragonFly 2020定位在PCB板的試制和小量生產(chǎn)，并非用于工業(yè)量產(chǎn)制造，因為目前采用的銀導(dǎo)電材質(zhì)成本較高，不適合量產(chǎn)制造。但對于廣大產(chǎn)品設(shè)計者和開發(fā)者來講，這真的是“天降神器”。
NO.5 桌面級SLS 3D打印機Sinterit Lisa
這款3D打印機克服了以往傳統(tǒng)工業(yè)級3D打印機體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及價格昂貴的種種困難，在新的一個層面上詮釋了“工業(yè)級+桌面級”3D打印的非凡意義。
據(jù)了解，Sinterit Lisa打印頭上鏈接了一個5瓦的激光，可以打印厚度僅為0.06-0.15mm的打印層，打印效果非常好，用肉眼幾乎看不到任何紋理。在15 x 20 x 15cm的打印床上可以以15mm/h的打印速度生產(chǎn)最大體積為13 x 17 x 13cm的產(chǎn)品。并且像其他的SLS 打印機一樣，最大化的利用的打印材料和時間，多個模型可以完全填滿整個打印結(jié)構(gòu)。Lisa所使用的軟件是專為這臺打印機開發(fā)的Sinterit Studio 2016，可以支持多種文件格式，包括STL、OBJ、3DS和FBX，并且還能無線鏈接任何電腦。同時，Lisa還配備了一個內(nèi)置攝像頭，利用本地網(wǎng)站應(yīng)用可以輕松監(jiān)控打印的過程，整個過程也是自動完成，因此按照Sinterit公司的解釋，“她真的用不著任何監(jiān)控！”
或許目前國內(nèi)的技術(shù)還有待發(fā)展，但是將好技術(shù)應(yīng)用于國內(nèi)也能讓更多的人提前享受到3D打印技術(shù)所帶來的好處。
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