曲婷+詹儀
3D打印是一項快速發(fā)展的技術(shù)。它是以三維數(shù)字模型為依據(jù),使用3D打印機,運用粉末狀的石膏、樹脂、金屬、塑料、尼龍及食品材料等可黏合材料,通過逐層打印來構(gòu)造實物的。3D打印構(gòu)造出的實物不僅精度高,而且最低厚度可達0.025mm。因此,即使用低檔次3D打印機,也能打印出高質(zhì)量實物。
3D打印技術(shù)有不少優(yōu)勢,如無需考慮打印復雜性,無需考慮品種多樣性,無需組裝,零限制,零技能制造,零尺寸限制,廢料非常少,無限的材料色度,等等。盡管3D打印技術(shù)持續(xù)風靡,但其產(chǎn)業(yè)化應用并不理想。對于大多數(shù)上市公司來說,3D打印業(yè)務基本上還處于投入階段,并未形成顯著收益。3D打印在各個行業(yè)仍處于“模型”期或者應用的初級階段。
3D打印對制造業(yè)有輔助作用,但對一般市民不具備實用性,其用戶群狹窄。當前應用最多的3D打印機為FDM機型,其價格從幾千元到幾萬元不等,一般市民無法承受;并且FDM只能打印塑料模型,耗材強度不高,無法實際運用,對市民的作用可有可無,從而使3D打印用戶群進一步縮小,商業(yè)應用無法擴大。
一般市民當中,會使用三維建模軟件建模、修模的人寥寥無幾,過高的技術(shù)門檻擋住了大部分對3D打印有興趣的人。3D打印需要三維模型圖,才能打印出實實在在的模型,若不會建模,3D打印機買來也無用,只能放在家里當擺設。而一般人中,能運用CAD、3DMAX等三維軟件的人不多。除了從事建模職業(yè)的人、機械制造業(yè)的學生以及建模愛好者,可以說其他人對此都感到陌生。
現(xiàn)在的工業(yè)級打印機可以打印的材料以石膏、光敏樹脂、塑料為主,而其他材料往往面臨著以下問題:可適用的材料成熟度跟不上3D市場的發(fā)展;打印流暢性不足;材料強度不夠;材料對人體的安全性與對環(huán)境的友好性的矛盾;材料標準化及系列化規(guī)范尚未制定完善。此外,金屬工件的要求往往更多:根據(jù)不同的用途,金屬材料制備的工件要求強度高、耐腐蝕、耐高溫、比重小,具有良好的可燒結(jié)性;材料要無毒、環(huán)保,性能要穩(wěn)定,功能要豐富。
3D打印技術(shù)被熱炒多年仍未迎來產(chǎn)業(yè)化的春天還有其他原因:人才嚴重短缺;比較優(yōu)勢不明顯;設備和材料成本高;技術(shù)本身處于不斷完善和成熟的過程;涉及的硬件、軟件、材料、工藝過程、核心部件存在產(chǎn)品規(guī)范標準問題;精度、效率及產(chǎn)業(yè)鏈配套的制約,等等。
如何實現(xiàn)3D打印的產(chǎn)業(yè)化大爆發(fā)?首先,開發(fā)大幅面金屬3D打印設備將成為一個發(fā)展方向。其次,3D打印仍然需要不斷地開發(fā)新材料,使3D打印材料向多元化發(fā)展,并能夠建立起相應的材料供應體系,這將拓寬3D打印技術(shù)的應用場合。此外,隨著技術(shù)的發(fā)展與成本的降低,3D打印走入千家萬戶不無可能。你可以在家里打印一雙鞋子;或在你的車子里放著一臺3D打印機,汽車的某個零件壞了,便可以及時打印一個重新裝上。
目前,制約行業(yè)發(fā)展的不是核心技術(shù),而是人們所持有的大局觀。從概念普及到示范應用是一個長期的過程。3D打印技術(shù)最終將會從輔助生產(chǎn)手段變成重要的生產(chǎn)工具,關(guān)鍵是找準比較優(yōu)勢而不是一味想著顛覆。3D打印解決個性化和定制化需求,這契合工業(yè)4.0的要求。同時,3D打印的發(fā)展離不開創(chuàng)新性思維,只有創(chuàng)新才能引領(lǐng)發(fā)展,只有創(chuàng)新才能幫助客戶實現(xiàn)更大的價值,獲得更多的市場份額。
(選自2017年第1期《網(wǎng)印工業(yè)》,本刊有刪改)
《活板》一文,是北宋沈括所寫的一篇介紹當時科技成就的說明文。本文則是一篇介紹當代3D打印技術(shù)的科普性文章。作者依次介紹了三個方面的內(nèi)容:1.什么是3D打??;2.3D打印為何叫好不叫座;3.如何實現(xiàn)3D打印的產(chǎn)業(yè)化大爆發(fā)。
本文的一些說明性語言用得比較準確,例如:“現(xiàn)在的工業(yè)級打印機可以打印的材料以石膏、光敏樹脂、塑料為主,而其他材料往往面臨著以下問題:可適用的材料成熟度跟不上3D市場的發(fā)展;打印流暢性不足;材料強度不夠……”“以……為主”說明3D打印的主要材料,“往往”突出了頻率之高,“跟不上”“不足”“不夠”等詞語依次說明了“材料成熟度”“打印流暢性”“材料強度”的欠缺??梢?,說明文的語言是非常講究精準的。
1.畫線句“3D打印技術(shù)被熱炒多年仍未迎來產(chǎn)業(yè)化春天還有其他原因”在文中有什么作用?
2.除文中列舉的例子之外,請發(fā)揮想象,再舉一例說說3D打印在日常生活中的運用。endprint