3D打印知多少？盘点工业应用主要战绩

大师兄*

       近年来，3D打印技术发展日益成型，"3D打印"已不再是一个新鲜但却是一个极其火热的词汇，不管是专业团队，还是个体创客，3D打印技术都已经成了各行各业的时代新宠。在当今工业4.0大背景的衬托下，中国工程院院士卢秉恒认为，3D打印最符合工业4.0的制造工艺。于是，一场工业的颠覆性变革由此拉开。
相较于传统工业而言，3D打印作为增材制造技术将使得材料得到最大化利用。除此以外，3D打印还可以制作一些造型复杂、结构多样的零件。自由设计配件样式，让制作变得更智能化。因此，近年来3D打印技术得到了越来越多的认可。下面，小编将带大家一起盘点近年来3D打印主要工业方面的应用。


一、金属零件3D打印
       金属零件3D打印技术被视为3D打印领域高难度、高标准的发展分支，在工业制造中占据举足轻重的地位。前不久，我国中船重工第705研究所试制完成了最新的金属直接烧结快速成型技术（DMLS）首台样机，成为世界上第四家掌握该技术的企业。金属零件3D打印实现重大突破，成功跻身于国际领先地位。而国外金属零件3D打印技术更是爆发出一层又一层的冲击力。

1.航空航天

       美国海军尝试在自己的军舰上，用舰载的3D打印机打印出定制的无人机。据悉，有关这些无人机的数据文件可以从陆地通过卫星传送到Essex航空母舰，最终传送到舰队的其它舰艇上，然后这些数据文件可以在几个小时内被3D打印出来。然后由舰上人员将其与舰上存储的其它电子器件组装在一起，以创建出所需要的几乎任何类型的无人机。

         无独有偶，以色列空军顺利完成3D打印无人机测试。尽管只是测试了一些细部和塑料部件，但是显而易见，使用一台3D打印机，他们就能很便宜地将电子部件整合起来。这样的话，无论在任何地方，只要有3D打印机存在，他们就能很方便地将完整的无人机制造出来。
       不管是政府还是业余爱好者，两者在探索3D打印在航空航天的应用从未止步。奥本大学（Auburn University ）和美国宇航局签署了最新的空间法案协议（Space Act Agreements），该协议使得他们能够携手探索和推进增材制造的应用，力图将3D打印技术飞向太空。

       一直以来，3D打印技术在航空航天领域的研究成果层出不穷。意大利最大的工程及航空航天与防御集团Finmeccanica下属的航空航天企业Alenia Aermacchi成功体对其C-27J战场运输机进行了首次飞行试验。而这架C-27J战术运输机的特殊之处之一就是，它全新设计的翼梢小翼中有几个部件是3D打印的。


2.汽车行业

       随着世界上第一辆3D打印汽车斯特拉迪的问世，汽车领域掀起了一场技术大革命。美国Divergent Microfactories公司推出了全球首款3D打印超级跑车--Blade。Blade整体设计呈流水线状态，底盘超低，看起来与一般的跑车无异。但是重量超轻，整体只有640kg。正是因为轻盈，所以从静止到加速到每小时60英里(96公里)只需要用时两秒！

       然而，由于Blade是由一系列的铝制"节点"和碳纤维管材拼插构成的，整体比较迷你，所以只适合在街道上行驶。那么，跑车爱好者如何才能过赛车的瘾呢？
       来自波兰的Iron Warriors团队使用一台Zortrax M200 3D打印机打印了他们的汽车设计的各个部件，在确保这些零部件足够耐用的条件下尽可能地减轻汽车重量。凭借3D打印技术，Iron Warriors团队在2015年7月鹿特丹举行的壳牌环保马拉松塞欧洲站（Shell Eco-Marathon Europe）汽车设计比赛中取得了优异的成绩。不仅如此，他们设计的汽车只需1升燃料就可以跑640公里！
       即便如此，汽车仍需耗油才能正常行驶。而来自澳大利亚Deepdene一家名叫EVX Ventures的初创企业又推出了一个看似疯狂的技术概念：他们正尝试打造一款名为Immortus的太阳能汽车。这辆车只要是晴天就可不间断地运行，而且可以通过3D打印节点或者连接机构来制造。

       随着3D打印技术的深入发展，这些看起来荒诞不经的想法，正即将变成现实。不管怎样，不可否认的是，3D打印技术确实在汽车制造领域掀起了一场轰动世界的大革命。


二、建筑业刮起3D打印飓风
       随着《国家增材制造发展推进计划》以及《中国制造2025》的推出，国家多次强调大力推进3D打印产业发展，3D打印技术迅速在全球升温。而3D打印建筑在国内外掀起不小波澜，引起了众多专家、投行以及媒体的关注。

1.世界首座3D打印别墅亮相中国
       2015年初，在苏州举行的"盈创3D打印新绿色建筑全球发布会"上，公司为我们展示了一套3D打印的别墅，以及一幢五层楼的楼房。这些3D打印建筑并非钢筋水泥浇筑，而是以高标号水泥与玻璃纤维作"油墨"，依靠自主研发的打印机设备连续线性挤出打印成建筑。业内人士介绍，材料主要是通过回收城市固体垃圾，再经过检测辐射、高温锻造等深化处理，最后根据电脑设计图纸和方案，在现场层层叠加"喷绘"而成。据报道，打印这些建筑的打印机高6.6米、宽10米、长32米，底面占地面积相当于一个篮球场。

2.卓达集团3小时建别墅
       西安日前有一套由3D模块新材料搭建的别墅现身，建造方在三个小时完成了别墅的搭建。从时间上来看，3个小时的搭建时间不到半天，据建造方介绍，这座三个小时建成的精装别墅，只要摆上家具就能拎包入住。

3.迪拜将建造全球首座"3D打印"办公楼
         阿联酋迪拜近日宣布将打造世界首座3D打印办公楼。该建筑将为单层建筑，占地约2000平方英尺（约185平方米），它由高达20英尺（约6米）的3D打印机层层打出，再经后期组装最终成型。其中的家具和大部分结构也都是由3D打印机制造。迪拜表示3D打印技术将会大大减少建筑成本，未来迪拜的天际线将会迎来更快地发展。

4.世界上首个全尺寸3D打印房屋
       来自荷兰阿姆斯特丹的建筑师们已经开始通过3D打印技术制造出世界上首个全尺寸3D打印房屋了。DUS公司的建筑师们专门通过一台大约3.5米高的超大号3D打印机来生产塑料材质建筑部件，最后完成的搭建成一栋由13间房间组成的荷兰风情运河小屋Canal House。

5.南特大学开发3D打印机能30分钟打印一栋小屋
       法国南特大学的一群研究人员在来自Capacites公司的一群工程师的帮助下，他们开发出了一款名为INNOPrint3D的打印机。这台机器能够3D打印出长宽高最大为3米的大型对象。研究人员们开发INNOPrint3D的终极目标是为招受灾害袭击的地区制造紧急住房。事实上，它可以3D打印出有3×3×3米体量的建筑物，包括所有的墙壁甚至屋顶。这些结构完全3D打印而成，防水而且隔热。尤其是整个过程只需短短20-30分钟即可完成，这是一个令人难以置信的打印速度。

6.混凝土3D打印开启建筑革新时代
       一直以来，意大利的3D打印公司WASP的最高目标就是为发展中国家3D打印房屋。如今，该公司对3D打印建筑材料、房屋的耐用性，以及对于环境的影响进行了深入的研究，开发出了一种3D打印横梁的新形式。他们发现，使用Big Delta 3D，他们确实可以用增强的混凝土3D打印出水泥板和横梁。目前WASP团队正在那不勒斯大学CeSMA服务中心进行进一步的研究。他们的最终的目标是有一天，不仅能够用这些材料3D打印建筑，而且还能将其用于基础设施的设计建造，比如桥梁等。


三、珠宝市场爆棚 3D打印"驰骋沙场"
       3D打印因其快速成型的技术优势，正被广泛应用到各个领域，而过去一直保持高冷姿态的珠宝定制也开始接纳3D打印，从而解决了很多因设计过于复杂，而无法快捷准确展现设计意图的制作难题。执珠宝3D打印牛耳的"乔克兄弟"作为3D打印的业界新秀，以高附加值、高利润的珠宝业为发展支撑，短短两年就发展成为国内最大、崛起最快的3D打印公司。

        在不久前的2015上海国际珠宝展上，乔克兄弟的3D I love云平台揭开神秘面纱。作为珠宝展会的唯一高科技站台，3D I love云平台以其先进的技术、独特的魅力成为万众瞩目的焦点。集云端设计、3D打印、多方互动于一身的3D I love云平台，是设计师和逐爱者的终极私人定制平台。通过平台，消费者能够及时查看不同设计师的最新作品，实时和设计师交流互动，还可以动手DIY，为自己爱的人设计出独属的作品。
       众所周知，现在的年轻人标榜个性，而传统的珠宝设计款式陈陈相因，很难入顾客的"法眼"。 而借助3D打印快速成型的优势，珠宝设计将会变得极具个性。不仅如此，珠宝3D打印摆脱了传统失蜡铸造法效率低、成本高、工艺复杂的缺点，乔克兄弟研发的3D打印蜡模完全淘汰了古老的制模工业，在保证过硬品质的基础上，还能够设计出更为丰富的模型，为市场带来了强大冲击。
       业内人士预言，3D打印技术有望颠覆传统工业。而按照目前的发展趋势来看，实现这一颠覆性革命或许不再是梦。与此同时，随着3D打印技术和材料的发展，其应用领域必将不断拓展，应用规模也将不断扩大。届时，3D打印将从方方面面改变人们的生活。