文/科思創(chuàng)聚碳酸酯事業(yè)部

繼3D餐廳之后，3D打印下一步又去往何處?

文/科思創(chuàng)聚碳酸酯事業(yè)部

提到3D打印技術(shù)，人們幾乎不會(huì)想到用它來(lái)“打印”食物。作為世界潮流之都，倫敦在今年（2016年）迎來(lái)了全球首家3D打印餐廳的開門營(yíng)業(yè)。在這家餐廳中，從家具到食物，無(wú)一不是用3D技術(shù)完成的。繼3D餐廳之后，3D打印下一步又去往何處?

這家于2016年7月開張、名為“Food Ink”的3D打印餐廳聲稱，他們的3D打印晚餐系列為大眾提供了一個(gè)交流平臺(tái)，用來(lái)探討這些新興技術(shù)如何正在快速地挑戰(zhàn)并改變著人們的飲食、創(chuàng)造、分享及生活的方式。

3D打印存在材料瓶頸

盡管很多人都認(rèn)為3D打印技術(shù)很炫酷，但要使3D打印得到廣泛運(yùn)用，還要解決很多制約問題，其中一個(gè)主要制約因素是缺乏適合的打印材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)今，適用于傳統(tǒng)零部件制造的材料多達(dá)3 000余種，而適用于3D打印技術(shù)的材料只有大約30種。

聚碳酸酯3D打印的原型：個(gè)性化咖啡杯

為解決這一難題，作為高附加值聚合物的全球領(lǐng)先供應(yīng)商，科思創(chuàng)一直在為所有常見的3D打印方法研制長(zhǎng)絲、粉末和液態(tài)樹脂材料等全面的產(chǎn)品。

傳統(tǒng)PC可用作3D打印新材料

科思創(chuàng)對(duì)于3D打印行業(yè)并不陌生。事實(shí)上，在其產(chǎn)品組合中已擁有適合3D打印的廣泛材料。其產(chǎn)品擁有各種各樣的性能，如能夠?yàn)樵S多新應(yīng)用提供韌性、耐熱性和透明性等。

以聚碳酸酯（PC）為例，由于堅(jiān)固又易于成型，自60多年前問世以來(lái)，它已成為世界上應(yīng)用最為廣泛的熱塑性塑料之一。然而，由于熔點(diǎn)高，聚碳酸酯在3D打印領(lǐng)域并沒有得到廣泛應(yīng)用，這意味著只有昂貴且專用的3D打印機(jī)才適合加工這種材料。

2015年，科思創(chuàng)與3D打印材料生產(chǎn)商Polymaker公司合作開發(fā)了一種新的聚碳酸酯3D打印長(zhǎng)絲產(chǎn)品線，專供臺(tái)式3D打印機(jī)使用。作為這一新材料產(chǎn)品系列中最初的兩個(gè)產(chǎn)品，Polymaker公司的PC-Plus 和 PC-Max材料能使打印溫度從300～320℃降低到更適宜的250～270℃，這是大多數(shù)臺(tái)式3D打印機(jī)易于實(shí)現(xiàn)的溫度。

科思創(chuàng)確信，降低打印溫度可以減少打印過(guò)程中由熱引起的翹曲或變形。憑借其高度的光學(xué)透明性、耐沖擊性和耐熱性，聚碳酸酯3D打印能夠滿足照明、工程和醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。目前，科思創(chuàng)與Polymaker公司已共同開發(fā)出許多聚碳酸酯3D打印的原型應(yīng)用，包括：承重超過(guò)250 kg的千斤頂、安全用于洗碗機(jī)的個(gè)性化咖啡杯、結(jié)實(shí)耐用的個(gè)性化訂制耳機(jī)及鞋墊等。

TPU 廣泛用于3D打印技術(shù)

提到3D打印，人們通常會(huì)想到FDM（熔融沉積成型）或FFF（熔絲制造）工藝，因?yàn)樗鼈冊(cè)?D打印中是最常見的技術(shù)。科思創(chuàng)為FFF工藝提供了廣泛的長(zhǎng)絲選擇。除了上述提及的聚碳酸酯外，熱塑性聚氨酯（TPU）也得到了廣泛應(yīng)用。

憑借出色的耐磨性和彈性，科思創(chuàng)熱塑性聚氨酯非常適用于增材制造，典型的應(yīng)用包括運(yùn)動(dòng)、鞋類或汽車等領(lǐng)域?？扑紕?chuàng)還為選擇性激光燒結(jié)（SLS）（一種采用激光束燒結(jié)材料的3D打印技術(shù)）提供TPU粉末，從而能夠一層一層地構(gòu)建出空間結(jié)構(gòu)。不太堅(jiān)韌并富有彈性的優(yōu)良特性，使得熱塑性聚氨酯通常被用于 SLS工藝中。

科思創(chuàng)也關(guān)注其他主流3D打印的技術(shù)，包括：光固化立體造型術(shù)（SLA）、數(shù)字光處理（DLP）和噴墨打印?；诳扑紕?chuàng)廣泛的異氰酸酯和多元醇原料，這些聚氨酯樹脂還為訂制產(chǎn)品性能（如韌性、彈性、耐化學(xué)性及耐候性）提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)。

PIC ：創(chuàng)新與合作的典范

未來(lái)世界將會(huì)是什么樣？我們的下一代需要什么樣的產(chǎn)品？這些正是科思創(chuàng)想要解決的問題。從新型聚碳酸酯材料和適應(yīng)不同3D打印技術(shù)的熱塑性聚氨酯，再到用于工業(yè)化增材制造的下一代液態(tài)樹脂，科思創(chuàng)希望研制并開發(fā)新材料和新應(yīng)用來(lái)重塑未來(lái)。

想要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，科思創(chuàng)需要與其他合作伙伴共同努力，Polymaker創(chuàng)新中心（簡(jiǎn)稱“PIC”）就是一個(gè)極好的例證。作為科思創(chuàng)合作伙伴Polymaker的最新舉措，PIC能使3D打印技術(shù)更貼近終端用戶。PIC位于上海市張江高科技園區(qū)，那里有各種3D打印設(shè)備、打印材料以及經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)工程師，能夠滿足3D打印領(lǐng)域的客戶實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)新想法的所有需求。

PIC是Polymaker公司及其重要合作伙伴的展示區(qū)，消費(fèi)者以及潛在客戶能夠在此親身體驗(yàn)3D打印。它也為有3D打印需求的客戶提供了一個(gè)服務(wù)平臺(tái)，客戶可以在此適時(shí)地獲得高質(zhì)量、低成本的打印產(chǎn)品。最后但同樣重要的是，客戶能夠在PIC利用Polymaker在3D打印方面的核心專長(zhǎng)和材料科技去開發(fā)個(gè)性化的解決方案。

聚碳酸酯3D打印的原型：承重超過(guò)250 kg的千斤頂

3D打印可以為我們帶來(lái)什么？

3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展有目共睹。目前，波音、通用電氣以及諸多行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)正在利用這項(xiàng)新技術(shù)制造最先進(jìn)的航空設(shè)備。而NASA正在用Zero-G技術(shù)向人們展示3D打印設(shè)備將終有一日被用于太空。但是，3D打印如何變革我們的日常生活？

1. 優(yōu)化功能設(shè)計(jì)

作為這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)屬性，3D打印為設(shè)計(jì)、制造具有功能性的有機(jī)形體和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)了自由度。3D打印是一層一層地構(gòu)建產(chǎn)品，而不是從大塊材料上消減材料。這種看似很小的區(qū)別——增加而不是減少，實(shí)則顛覆了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的傳統(tǒng)理念。

過(guò)去，設(shè)計(jì)師需要將他們?cè)O(shè)計(jì)的模型導(dǎo)入到各種工具中做優(yōu)化測(cè)試。而現(xiàn)在，有了3D打印技術(shù)，設(shè)計(jì)師就可以在單一環(huán)境下完成設(shè)計(jì)、優(yōu)化、準(zhǔn)備和檢驗(yàn)產(chǎn)品等一系列步驟。科思創(chuàng)的專家和研究人員們開發(fā)的產(chǎn)品有助于滿足客戶日益提高的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2. 大規(guī)模訂制產(chǎn)品

新一代越來(lái)越追求高度個(gè)性化的產(chǎn)品來(lái)滿足時(shí)尚的愿望。科思創(chuàng)確信，未來(lái)，人們將能夠按照他們自己的設(shè)計(jì)去創(chuàng)造個(gè)性化的目標(biāo)產(chǎn)品，而不需要再通過(guò)零售。客戶的滿意度也會(huì)隨著他們所購(gòu)買或制作的產(chǎn)品而得到提升。

這個(gè)想法還可以被用到醫(yī)療行業(yè)中。目前，基于3D打印的醫(yī)療技術(shù)已經(jīng)挽救了無(wú)數(shù)人的生命，并為醫(yī)療行業(yè)展現(xiàn)了無(wú)限的可能。人們可以使用3D打印技術(shù)為生活在缺少醫(yī)療資源的貧困邊遠(yuǎn)地區(qū)的人們生產(chǎn)輕質(zhì)的便攜式醫(yī)療設(shè)備。

3D打印應(yīng)用只是科思創(chuàng)業(yè)務(wù)的一個(gè)縮影。科思創(chuàng)的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于電器、汽車、醫(yī)療保健、建筑以及與現(xiàn)代生活密切相關(guān)的方方面面。在持續(xù)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下，科思創(chuàng)將“開創(chuàng)精彩世界”！