3D列印的主要技術難點是什麼?


廣義的3D列印是未來科技,是一個概念性的玩意兒。

現階段建議大家應該多關注一下「增材製造」這個概念!多去了解這種技術的原理及優缺點,並關注它在與傳統的「規模化製造業」的融合中扮演的重要角色!

比如,航天複雜金屬器件的製造,醫學上如假肢、假牙的複製和列印,傳統製造業與增材製造的結合領域如:模具列印、樣品列印。以上這些都是非常靠譜的,隨著這些成功案例的不斷延伸,3D列印終將走近人們的生活。

就像無線電、計算機一樣,開創性的科技常常是從軍事到工業,再到尋常百姓家。


3D列印目前普及的障礙在於材料和成本。材料來說,現有的材料種類遠不夠豐富,也不接近民用材料,換句話說,很多材料即使能3D列印,但也不夠環保,達不到民用標準。絕大多數的3D印表機只能列印1種或性質接近的幾種材料。出現混合材料或多種材料的印表機也是未來的趨勢。

成本是普及的最大障礙,正如電腦在幾十年前的階段。目前高精度的3D印表機都是比較大型且昂貴,技術專利基本掌握在國外巨頭公司手中,民用的小型機使用的是十幾年前的開源技術,精度達不到使用需求。國產的3D印表機往往是噱頭大於實際,無論從穩定性還是產品質量遠遠落後國外,所以國外公司的技術壟斷無疑也使印表機設備及耗材價格居高不下。通過對國外機器的拆解我們會發現,其實整機成本並不高,主要部件如激光器等則價格高昂,而且目前也無法實現國產化。原材料的配方也是另外一個壟斷的因素,國產材料始終無法達到與進口材料一樣的質量.舉例來講SLS技術使用的粉末,即使是日本產的替代粉也不及原裝的質量好。

相信未來3D列印會像以前的2D列印一樣,成本和價格會隨著國產化和技術成熟而逐步降低,然後逐漸普及。

就人才技能而言,我們以MIT團隊研製的Form 1舉例,他們的團隊中,材料專家起了很大的作用,幫助開發了他們低成本的光敏樹脂,比同類材料價格低了1半以上。

其次就是圖形技術人才,3D列印非常需要內容作為支撐,如何開發簡單易用的建模軟體非常重要。正如iphone需要App store。 所以未來無論是OPEN GL WebGL開發人才還是3D掃描,3D建模技術人才都將幫助3D列印技術的進一步發展普及。(非常感謝造物科技 的工程師)

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3D建模的簡單化


材料選擇及成型技術. 以光固化造型技術而言, 負型聚合立刻成型的技術還沒有, 如果是正型溶劑型的, 技術可行, 而且也有, 但若是高模量要求的話對材料的選擇是個很大的限制. 高模量通常意味著剛性分子結構和較差的溶解性, 同時聚合結束之前室溫脫溶劑成膜的話要有高分子量, 溶劑法通常受限於高分子量和分子量分布, 傳統縮聚需要一些know-how, 若是atrp或raft這些近十年流行的自由基聚合對於那些耐溫/高模/可溶/耐彎折等一系列要求的話單體選擇是個很大問題. 若是熱塑性的話可考慮固相聚合, 但分子量控制和分子量分布控制是個問題. 這直接影響你所謂3D列印的"精度"問題.


現在3D列印速度慢、材料貴,看下面的圖片我們掃描再處理個文物模型要一兩個小時,3D列印出來卻花了一個工作日了。心疼的是電費啊。。。


難點是列印速度、列印精度


使用的簡單化,材料的兼容性,機器的穩定性,列印時間能否縮短!


感覺主要就是技術、材料等方面,我們公司(www.qd-robot.com)也是做3d列印的,這兩點就是我們平時花費心思最多的地方。


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