2020年3月,*、*、*、標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會等六部門印發(fā)《增材制造標(biāo)準(zhǔn)行動計(jì)劃(2020-2022年)》,提出到2022年,立足國情、對接的增材制造新型標(biāo)準(zhǔn)體系基本建立。此外,推動2-3項(xiàng)我國優(yōu)勢增材制造技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)制定為標(biāo)準(zhǔn),增材制造標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%,增材制造標(biāo)準(zhǔn)競爭力不斷提升。
層面政策的出臺,從一定程度上反應(yīng)出3d打印具有的戰(zhàn)略性意義,也表明我國在推動3d打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的決心。從航天航空到普通的民用制造,近年來飛速發(fā)展的3d打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域正在急速膨脹。尤其是在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,3d打印技術(shù)突出的實(shí)體成型優(yōu)勢,正被多方看好。與此同時,3d打印的應(yīng)用潛力正被設(shè)計(jì)師們深入挖掘。
現(xiàn)代cnc數(shù)控機(jī)床加工技術(shù),已經(jīng)能夠完成較復(fù)雜的零部件加工。當(dāng)模型零件的復(fù)雜性達(dá)到一定程度時,該技術(shù)的局限性也就體現(xiàn)出來了。以3d打印技術(shù)為代表的增材制造技術(shù),能夠較好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造技術(shù)的不足。3d打印技術(shù)不但能夠完整的構(gòu)建具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的零部件,而且零部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其制造速度就越快,成本優(yōu)勢也越突出。
拿軸承保持架這個小小的部件來說,借助3d打印來制作它可以達(dá)到較好的效果。3d打印軸承保持架用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)快速驗(yàn)證如今已較為常見。在設(shè)計(jì)3d打印保持架時,制作人員一般可以采用互鎖結(jié)構(gòu),滾動體將保持架的每個部分固定在一起。這種涉及的目的,是使保持架圓周周圍擁有更多的空間,軸承負(fù)載可以分布在更多數(shù)量的滾動體上,從而實(shí)現(xiàn)較佳的性能。
從全局來看,3d打印在“工業(yè)智造”領(lǐng)域至少有三個層面的應(yīng)用。在軍事工業(yè)領(lǐng)域,比如飛機(jī)某些部件要求輕量化,用3d打印能一次成型。在普通工業(yè)領(lǐng)域,目前3d打印更多的用于新產(chǎn)品開發(fā),模具制作的時間從兩個月左右壓縮到一周內(nèi)。在個性化定制領(lǐng)域,3d打印將更好地滿足不同用戶的實(shí)際需求。
在節(jié)省成本、提高構(gòu)建精細(xì)度、提高產(chǎn)品制造效率的大趨勢下,借助3d打印來制造產(chǎn)品將會更加注重材料、人員、設(shè)備等因素。隨著3d打印技術(shù)的不斷成熟,軸承、閥門、管件、減振器、粉碎設(shè)備等諸多工業(yè)器械都將可以借助3d打印制造完成,并讓這些產(chǎn)品的質(zhì)量得到有效保障。
值得注意的是,目前3d打印相關(guān)軟件、材料、工藝、技術(shù)等都被各國高度重視,間的跨國科研合作活動日益頻繁。國內(nèi)的工業(yè)級3d打印機(jī)品牌在設(shè)計(jì)端和軟件公司合作,也加快了3d打印在多個領(lǐng)域的應(yīng)用步伐。針對細(xì)分市場的行業(yè)需求,國內(nèi)外企業(yè)也在積極開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用型軟件。
隨著3d打印商用步伐的不斷加快,一些問題也逐步顯現(xiàn)出來。除了國內(nèi)消費(fèi)市場對3d打印的認(rèn)識和應(yīng)用不足之外,工業(yè)級3d打印設(shè)備的成本昂貴和維護(hù)費(fèi)用高,使得許多中小企業(yè)望而卻步。與此同時,雖然3d打印能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜物體的制造,但打印出來的物體需要組裝、材料不能自我修復(fù)、物體不能自適應(yīng)變形等,這些也阻礙了3d打印技術(shù)價值的發(fā)揮。
據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2019年中國3d打印市場規(guī)模約為33.6億元。伴隨著中國3d打印技術(shù)的不斷進(jìn)步,3d打印在航天航空、汽車制造等行業(yè)的需求將持續(xù)增加。預(yù)計(jì)2020年,中國3d打印市場規(guī)模將接近50億元。
各行業(yè)的迅速發(fā)展,倒逼3d打印加快進(jìn)行技術(shù)革新。3d打印在技術(shù)革新方面包含三個層面的思想,即通用、實(shí)用和效用。相信經(jīng)過不斷改進(jìn),今后借助3d打印制造出來的各類產(chǎn)品,將在美觀性、實(shí)用性等方面實(shí)現(xiàn)提升和優(yōu)化。