普通人3d打印人像模型手辦(板) 探討3D打印技術(shù)應(yīng)用與普通老百姓距離多遠

3d打印距離大眾生活有多遠？我想其實已經(jīng)很近了，近到就剩下最后一公里，這個最后一公里就是“我用3D打印機能做什么？能做那些有趣的事情？”然后買回來設(shè)備開始自己琢磨自己玩。但是這些更多的是愛好者的實例。

舉個例子：假如一個愛美并且有點設(shè)計能力的小姑娘用3D打印來做一些很好看很有趣的發(fā)卡和配飾，并且得到了用戶的認可，那么我覺得這已經(jīng)算是走進大眾生活了。+我覺得不是看不到，而是沒有注意而已，職業(yè)教育、藝術(shù)院校的學(xué)生、老師我覺得應(yīng)該是更容易并且更喜歡接觸到3D打印的吧？因為能快速幫助他們實現(xiàn)自己的創(chuàng)意+價格不是問題，問題是如何能做到簡單快捷的滿足用戶的需求，減少學(xué)習(xí)成本距離大眾生活有多遠？我想其實已經(jīng)很近了，近到就剩下最后一公里，這個最后一公里就是“我用3D打印機能做什么？能做那些有趣的事情？”然后買回來設(shè)備開始自己琢磨自己玩。但是這些更多的是愛好者的實例。

3D打印跟普通群眾如何接軌？3D打印何時可以走進生活？ 普通大眾日常生活中能直接接觸到的3D打印.這樣算下來的話,目前還真不是太普及. 但是如果變換一個角度,把間接的也算上,那范圍就會變得相當(dāng)廣泛,大家會發(fā)現(xiàn)3D打印其實已經(jīng)慢慢開始滲透到我們生活的各個角落了. 正好,從直接到間接的過程,也是從3D打印從桌面消費級到工業(yè)級的一個漸進的過程.可以說是由簡到繁吧.

直接的: 

1,使用FDM技術(shù)制造的一些手板, 因為前幾年FDM開源了,所以這幾年市場鋪開很快,一般的新聞里面炒作的也基本都是這一類比較簡單而直觀的.具體大家可以去搜索一下,機器不過,起步價格兩三千的都有,很多愛好者會自購一臺回來打印自己喜歡的一些模型或者手辦(手辦的話需要后期處理著色等).絕大部分也就僅限于看個外觀吧.因為材料和工藝限制無法實現(xiàn)一些功能性驗證,所以主要用于教育.目前行業(yè)內(nèi)不少做平臺的朋友開始在教育行業(yè)做一些普及推廣,對行業(yè)的發(fā)展來說還是很有推動作用的.比較看好的是那些有打包了自己的盈利模式在里面的朋友. 現(xiàn)在有廠家推出一些雙色甚至多色的打印,這個算是一個比較好的發(fā)展方向吧.用個性化的功能來吸引大眾.

2,使用3DP噴膠水方式粘結(jié)陶瓷等粉末成型的人像. 這個做的人比較少.相對競爭沒有那么激烈.不過現(xiàn)在這種人像的還原逼真度,細膩度還有很大的提升空間.如果將來能在成本和工藝方面得到很大的提升,估計人像3D照相館之類的商業(yè)模式,就不會像之前那樣曇花一現(xiàn)了,解決了工藝和成本兩方面的問題后應(yīng)該會更容易被普羅大眾所接受.特別是成本,畢竟這個不是剛需. 

3,使用類似FDM工藝的一些煎餅打印機,巧克力打印機,咖啡拉花機.這些工藝原理上都差不多.具體的大家自己百度去吧,這里就不展開了.

4,使用SLA和SLS工藝打印出來的一些工藝品等.特別現(xiàn)在SLS工藝使用尼龍粉末制作出的很多精美的工藝品,時尚飾品文創(chuàng)等,特別在內(nèi)部鏤空等復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,因為沒有了工藝的限制,所以也特別流行.說不定哪個時尚周末之類的活動,里面很多陳設(shè)就是3D打印的.另外今年年開始明星的婚禮上面,很多禮品和擺設(shè)也都是3D打印的,隱隱有成為潮流之勢. 不過說到時尚順帶說一下服裝,這個方面因為柔性材料的限制,暫時還沒有成熟的解決方案.

5,使用SLM,EBDM等金屬3D打印出來的骨骼 這個專業(yè)性比較強,可能接觸的人比較少.但恰恰這個應(yīng)該是這幾年最火熱的應(yīng)用領(lǐng)域之一:醫(yī)療行業(yè),骨骼植入.使用3D打印出來的鈦合金骨頭植入.之前因為CFDA認證沒有通過的原因,只能采用一些志愿者的方式來臨床驗證,但是從去年開始,北大三院的團隊使用EBDM工藝做出的3D打印髖關(guān)節(jié)成為國內(nèi)首款3D打印的植入物.今年他們再接再厲又成功推出通過CFDA認證的3D打印人工椎體,世界首個3D打印人工椎體植入手術(shù)在北大第三醫(yī)院獲得成功.這個可以算是普通人直接應(yīng)用的典型案例.比起傳統(tǒng)工藝制作的植入體,從質(zhì)量,精度,成本等各方面都有了本質(zhì)的提升. 不過普通人畢竟要置換金屬植入體的比例很少,所以大家平常生活中也就關(guān)注得比較少,不太了解. 接下來說說間接的一些,這里的間接不僅僅指普羅大眾日常生活不直接接觸的,也包括一些日常不會去接觸的行業(yè).

比如: 

1,軍工行業(yè)如J-20,C919等項目上使用的3D打印一體成型技術(shù),這些方面之前媒體上報到也有了很多了.大家可以自行搜索一下,知乎上也有不少人介紹過.這里就不再累述了.這個方面,主要是因為國防軍工對成本敏感度沒有那么高,另外包括上面的醫(yī)療行業(yè)也是如此. 成本是制約某種新工藝推廣普及的一個相當(dāng)重要的因素.可以說金屬3D打印目前在國內(nèi)工藝上已經(jīng)比較成熟,推廣普及的難點主要就是卡在了價格上.比如現(xiàn)在制造業(yè)里面最常用的模具,一般會采用3D打印的工藝做一些內(nèi)置的冷卻水道以提高生產(chǎn)效率(俗稱隨形冷卻水道).但是因為成本太高所以一般也就用來制作一些內(nèi)置的模塊或者鑲件.當(dāng)然,價格不是唯一的制約因素,也還有使用壽命等方面的限制,但這些可以通過一些后期處理比如熱壓等工藝來改善. 

2,3D打印蠟?zāi)Ｗ龀瞿改韺崿F(xiàn)翻模鑄造 這個主要分兩類,一類是用SLA和DLP固化液態(tài)光敏樹脂做出母模,還有一類是使用噴蠟的方式做出蠟制的母模.原理上都一樣,最終目的也是通過翻模制造出熔模鑄造的模具,只是使用的材料不同,一個是光敏樹脂,一個是蠟.前者便宜一點,后者貴一點.蠟的材料在進行熔模鑄造的時候基本沒有什么雜質(zhì)遺留.光敏樹脂的效果稍微差點.這兩種現(xiàn)在用得比較多的行業(yè)是珠寶行業(yè).也就是應(yīng)用于精密鑄造,個性化珠寶定制采用這種方法現(xiàn)在也越來越普遍. 因為后面會提到另外一種砂鑄的模具,所以這里簡單介紹一下熔模鑄造:熔模鑄造又稱失蠟鑄造，包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟?zāi)?，然后蠟?zāi)Ｉ贤恳阅酀{，這就是泥模。泥模晾干后，再焙燒成陶模。一經(jīng)焙燒，蠟?zāi)Ｈ咳刍魇?，只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口，再從澆注口灌入金屬熔液，冷卻后，所需的零件就制成了。 熔模鑄造中用藍蠟做出來的蠟?zāi)?表面粗糙度相當(dāng)好,精度也很高.所以一般都用于精密鑄造.接下來要介紹的一些對表面粗粗糙度和精度要求沒有那么高的砂鑄 

3,3D打印出來的砂模. 砂鑄主要是用粘結(jié)砂制作出一個砂模.傳統(tǒng)過程中要先通過制作母模(木制母模),然后設(shè)計好分型面,將母模放入型箱后,在里面填入粘結(jié)砂壓緊,固化成型好后取出母模,得到的固化的砂?？梢匀ソ咳缓鬂茶T成品了.這方面主要應(yīng)用是在一些大型鑄件,對尺寸要求不那么嚴格的一些行業(yè).當(dāng)然也有一些精度要求比較嚴格的可以通過后期機加工來處理得到要求的成品. 3D打印砂模主要應(yīng)用的原理簡單來說就是通過噴膠水的方式把砂子一層層粘結(jié)起來固化成型.直接將砂模打印出來,省卻了傳統(tǒng)工藝中的母模制作,復(fù)模,分模等繁瑣的操作,而且設(shè)計自由度相當(dāng)高,基本上不用考慮太多工藝限制.這一點對產(chǎn)品設(shè)計工程師來說尤為重要. 因為這個細分領(lǐng)域是目前本人正在從事的行業(yè),了解比較深入所以就多說幾句.主要應(yīng)用的方向很多,涵蓋了各行各業(yè)比如航空航天,汽車,重工,泵閥等各個領(lǐng)域.雖然鑄造行業(yè)被稱之為夕陽產(chǎn)業(yè),但這個行業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)之一,中國也是全球的鑄造大國(很遺憾還不能稱之為鑄造強國).所以這方面的需求特別打.加之現(xiàn)在新產(chǎn)品研發(fā)的周期越來越短,時間敏感度越來越高,所以這方面的技術(shù)普及越來越快.比如說國內(nèi)幾個主機廠,現(xiàn)在新發(fā)動機的缸體缸蓋,進排氣管等,基本上都是采用這種方式來快速制造樣品并進行功能性驗證了. 另外國內(nèi)幾個大型的鑄造排頭兵企業(yè),也都已經(jīng)開始應(yīng)用這方面的技術(shù)進行一些小批量的生產(chǎn)了.比如說一些重工行業(yè),大型車床企業(yè),里面有些鑄件的產(chǎn)量不高,使用傳統(tǒng)工藝成本太高,時間太長,所以采用3D打印技術(shù)制作一個幾十件幾百件的,相當(dāng)有優(yōu)勢,可以作為一個很好的生產(chǎn)輔助手段. 另外從鄙人自己對行業(yè)的了解來看,在工業(yè)級3D打印市場,這項間接成型的技術(shù),比起直接金屬成型的3D打印技術(shù),在成本和效率上有著將近百倍級別的優(yōu)勢,而且恰好又針對了尺寸精度要求不高的行業(yè)特點,所以且以為,這是3D打印技術(shù)目前最貼近工業(yè)化普及的一個應(yīng)用.

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