深圳商业3D打印现状调查:不会颠覆任何行业中国工业网




几乎每天都有关于3D打印的新闻。这种快速的制造技术获得了所有可以想象的荣誉。但这些概念与现状有多远不同?在首先访问使用3D打印技术的公司之后,事实是3D打印在可预见的未来不会颠覆中国的任何行业。

3D打印并不神秘,只有在学术研究实验室才能看到。事实上,作为“世界工厂”和“设计之都”,深圳一年多来一直在开发3D打印技术的商业应用。很多人都知道,中国大多数主流桌面3D打印机制造商都在深圳,但鲜为人知的是,深圳有许多专业的工业级3D打印服务提供商和工业设计机构,他们大规模使用3D打印。

深圳市元创尚品工业设计有限公司是一家深度应用3D打印的工业设计机构。据其总经理廖天佑介绍,目前,近10%的设计案例将引入手工制作的3D打印。但是,这家工业设计机构并不拥有3D打印机。他们的3D打印服务是深圳市茂登科技有限公司.——这是一家专业的3D打印服务提供商。 Maodeng通过引进工业级3D打印机作为生产设备,为包括元创尚品在内的众多客户提供3D打印服务。

这种组织使得满足商业应用需求的高精度3D打印顺利进入工业生产过程。

台式3D打印机只是一个“玩具”吗?

事实上,3D打印技术已经发展了40年。这种通过逐层堆叠材料叠加到产品组织中的方法与通过诸如模具和车削的加工方法成形和切割原材料的传统制造完全不同。 3D打印将3D实体转换为多个2D平面。通过数字化管理,大大降低了制造复杂性。——没有复杂的过程,没有庞大的机床,不需要大量的人力,直接来自计算机图形数据。可以创建任何形状的零件,以允许制造扩展到更广泛的生产人员。

在过去两年中,由于桌面3D打印机的诞生和推广,3D打印已经成为技术概念的热门话题。这种基于开源硬件解决方案开发的3D打印机实际上是大型工业3D打印机的简化和便宜。深圳有一些台式3D打印机制造商,但其产品仍处于起步阶段。例如,在技术研发方面取得快速进展的深圳威斯特克生产的桌面3D打印机售价不到1万元,可以用几根塑料线作为原材料来打印小件物品,虽然他们正式称之为3D。打印机可以达到0.2毫米的精度,但实际上并不能达到实际精度。此外,当与Vytekek公司的负责人沟通时,另一方表示桌面3D打印机制造的物品“适合用作显示器”。——这意味着它不能用于生产功能部件或产品。这对Vytek家族来说不是问题。事实上,所有国内台式3D打印机厂商都面临着这样的问题。国外比较流行的桌面3D打印机不一定比国内更先进。在小型化和小型化3D打印机之后,包括自动化控制,材料科学和温度控制在内的几项核心技术挑战正试图突破全球3D打印机开发行业。在这个阶段,如袁创尚品总经理廖天佑直言,“桌面3D打印机只是玩具。”

3D打印几乎完全用于手工制作

廖天佑是工业级3D打印机的用户。 Maudon向他提供的工业级3D打印机来自以色列,耗资数百万美元。工业3D打印机不仅可以实现高达0.01毫米(10微米)的高精度打印,还可以根据需要更换不同的喷嘴和托盘,以打印不同材料的产品,包括金属材料,石膏状材料和软硬可调材料。即使是多材料混合印刷——和这些实际成熟的技术,由于消费者的偏远,仍被舆论视为科幻小说和实验。

“我们使用3D打印来制作手,就像Maodeng这样的3D打印服务提供商,99%的业务订单都是手工制作。”廖天佑介绍。

从最初的技术研究到最终的批量生产,一般工业产品必须经过至少14个工序,而廖天佑的“手工制造”是非常重要的一部分。手板,也称为“第一板”,是指基于产品图纸而不打开模具的几种产品模板,主要用于验证产品,包括外观,结构和功能。由于最早的这种模型只能由经验丰富的技术人员手工制作,因此学名是“手板”。当然,目前主流的手工制作也是采用数控机床等现代化设备完成的。由于3D打印自然不需要模具,因此它自然成为制作手的最前沿选择之一。

廖天佑最近分享了他领先的锁具产品设计案例。由于这是一种由特殊金属制成的锁,因此由CNC机器切出的传统手板无法验证材料上锁定设计的可行性。过去,这种特殊锁具的设计只能在纸张工作尽可能完美的情况下进行,模具直接通过跳过手板制成,并通过模具铸造制造原型产品进行验证。这是一种风险。如果确实存在需要调整的设计缺陷,那么整套模具将花费数百万美元。许多欧洲着名的手动保险柜以高价出售的原因部分是因为用于验证的沉没设计成本太高。但由于采用了3D打印技术,廖天佑轻松完成了这种锁具设计的挑战。他直接将金属原料制成粉末,在工程师的帮助下,根据不同的设计图纸,一次使用3D打印一次打印五个锁原型,最后通过验证。设计仅用了两个月,可能需要一年的时间才能完成。 “即使第一批五个产品未能验证,我们也会研究问题并调整设计,然后用3D打印重新制作手板,它只需要一两个星期。”廖天佑补充道。

廖天佑认为,3D打印生产传单与传统工业流程的性质不同:“手板只是一个模型,它只能无限接近原型产品;但3D打印生产手板实际上是第一个产品,它应该是批量生产的产品之间没有区别。这是3D打印技术的优势。

在中国,3D打印太贵了

虽然3D打印技术在准确性和速度方面具有无可比拟的优势,但大多数访问的工业设计师和生产经理都认为3D打印过于昂贵。廖天佑还承认,作为一家高度接受3D打印的工业设计机构,只有不到10%的手是用3D打印制作的。

这与许多人的想象力不符。寻求3D打印概念的原因之一是它使得小批量生产变得更容易和更便宜。然而,这些来自国外的尖端技术理念并没有考虑到中国市场的实际情况。

消费者很少知道的是,许多便宜的快速原型技术在中国得到了改进和优化,并且由于中国作为世界制造中心的地位,已经形成了一个充分竞争的行业。在小批量生产的情况下,将有合适的铸造厂愿意承接。另一方面,虽然中国科学院先进技术研究所等科研机构已经独立开发了工业级3D打印机,但它们也可以在大规模生产应用中商业化。进口带有印刷耗材的设备的结果是,中国商业3D打印的成本很高。

因此,3D打印尚未成为主流工业设计和制造公司的优先考虑事项。即使对于结构复杂或特殊材料的产品,聪明的中国人也有自己的方法。——例如,一些制造商告诉记者,经验丰富的技术人员可以使用一块铝合金在机床上快速制作模具,虽然这种快速模具将生产三到四种产品并将被废弃,但它也可以生产产品在很短的时间内以低成本获得复杂的结构和特殊材料。在拥有大量技术工人和大量“独特工艺”的中国,目前没有理由使用3D打印技术。

美国的科技思想遇到了中国的工业现实

有趣的是,MakerBot——是美国最着名的桌面3D打印机开发商之一。其联合创始人扎克史密斯离开公司后目前居住在深圳,并在华强北建立了一个孵化器工作室。作为3D打印技术的前端人物,他在采访中并没有多谈3D打印,但他赞扬“深圳是一家制造商(英国制造商,可以理解为硬件技术的开发者和爱好者)天堂”。

扎克告诉记者这样的事情:“深圳就像一个巨大的'科技超市',这里有很多工厂会做你想做的事。你不必费心去学习如何使用生产工具,你也不需要材料和组件很麻烦,你只需要专注于设计就可以将想法变为现实。在美国,没有可以提供这些知识和工艺的工作坊,一切都必须由他们自己来探索。深圳工人可以做质量更好。在美国,你需要花100美元才能制作电路板。你可以在网上花50元购买它。差价十倍意味着你可以快速而不花太多钱。从电脑模拟到真正的机器测试。您可以在线购买任何电子元件并在工厂工作超过一个小时。但在美国,为了经营供应商,您可能需要在俄亥俄州,马里兰州和旧金山之间飞行。

十多年来,美国希望用3D打印机打造的理想工业生态在深圳已经存在。

廖天佑也有同样的感受。采用3D打印技术后,他公司承接海外设计订单的能力也得到了很大提高。 “美国人发现他们正在寻找我,加上运输的时间和成本,他们比在美国更快,更便宜。”为了追求这些海外设计订单的完成速度,廖天佑甚至使用这些订单所需的所有小批量产品进行3D打印。——即便如此,成本仍然高于美国。









时间:2019-02-09 09:52:39 来源:荣一娱乐注册 作者:匿名