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重振制造业的战略级技术“增材制造”(二)

星之球激光 来源:工控网2013-03-07 我要评论(0 )   

汽车和摩托车:3D打印在交通工具零部件制造中的使用机会巨大,尤其适用于生产高端的专业级小型汽车零部件。目前,宾利和路虎等公司已经表明,采用3D打印技术生产小型复...

    汽车和摩托车:3D打印在交通工具零部件制造中的使用机会巨大,尤其适用于生产高端的专业级小型汽车零部件。目前,宾利和路虎等公司已经表明,采用3D打印技术生产小型复杂零部件是可行的。同样,包括汽车和摩托车在内的赛车行业将极大地受益于使用3D打印来设计头盔的方式。

  电子产品:美国桑迪亚国家实验室和德克萨斯大学制造的3D电路已经被证明可以实现传统印刷电路板的类似功能。这种环绕在电子产品轮廓外围的3D电路结构,有助于设计产品的最佳造型,不需要再像传统印刷电路板那样为了适应产品的外观而在形状和大小上受限。3D电路未来的进一步发展将更有吸引力,所有的便携式电子设备将需要配备一个自给电源,因此全球便携式发电设备将是一个超过500亿美元的大市场,而发电设备使用碳氢燃料将比目前使用电化学反应的方式具有更高的储能效率。3D打印技术非常适合于制造这样的小尺寸发电设备,材料上也具有可行性,因为发电设备的某些部分应采用低导电性材料(如塑料),而其他部分需要高导电性或催化性能材料(如金属)。

  生物医疗:目前,3D打印已成功应用于定制植入物、假体和组织支架。细胞和蛋白质的生物增材制造(BAM)技术也在研究之中,这个市场需要2~3年的准备期。采用3D细胞结集作为3D细胞培养物、疾病和药物研究的体外模型技术也得到了广泛的研究,BAM制造3D细胞模型的市场将在5年内启动,以满足日益增长的3D细胞培养和3D生物研究。随着现代生物学和BAM技术的进步,功能性组织可以在未来10年内采用BAM技术制造,15年内可能会出现器官打印。预计在10年之内,美国的每一个细胞培养室将会把计算机控制的3D细胞增材制造系统作为标准化配置,生物学家将使用此系统进行日常的3D细胞结集,用于3D细胞培养物、疾病和药物研究的体外模型或再生组织替代品。

  珠宝:珠宝商将使用3D打印制造限量版产品,目前已经可以用钛合金材料打印吊坠。以激光烧结黄金合金材料打印制作项链的技术也是可行的,而制作这种链子传统上需要复杂而昂贵的机械。

  游戏化身:近来,新的3D打印业务出现在“魔兽”、“孢子”和“摇滚乐队”等风靡世界的电脑游戏中,成千上万的定制产品已经被生产,这将是个快速增长的消费市场。相信在未来,视频游戏可以推动3D打印发展,与过去几年其推动计算机硬件的发展历程类似。

  收藏品:自由成型的特性使得3D打印适用于广泛的消费类产品。3D打印技术制造的艺术品、塑料和金属雕塑、家具、家居饰品以其独特品质,证明了这类产品的市场潜力。一些机构已经使用3D打印技术定制纪念礼品、奖章和奖杯作为特别礼物赠送给客户、员工等供欣赏和纪念。

  玩具:不久的将来会出现价格区间在100~150美元的消费类3D打印机,这类3D打印机非常适合用于游戏、教育和娱乐。而且很多网站都是开源的,这些网站提供几乎无限量的动物、人物、汽车等三维模型,孩子们将下载这些3D模型,并根据自己的意愿进行设计和修改,最后通过3D打印机生产专属作品。

  食品:特殊食品被认为是具有130亿美元潜力的巨大产业。美国康奈尔大学和法国烹饪学院已成功研制将巧克力、奶酪、豆沙和扇贝等食材打印成3D人物、公司徽标、名称和其他对象的技术。

  教育:在教育领域,可以通过成形模型验证科学假设,用于不同学科的实验和教学。在北美的一些中学、普通高校和军事院校,3D打印机已经被用于教学和科研。预计在未来10~12年内,学校将普遍开设使用3D打印技术设计制造零件的课程。

 

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