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增材制造:3D世界自由成形

文章来源:中国3D打印设备网 作者:Frank.Feng 发布时间:2013年03月07日 点击数: 字号:
航空航天航空航天业希望获得重量轻、强度大、甚至可以导电的部件,正在研究符合要求的制造材料,以及制定材料及工艺标准,确保机器和构建零件的质量和一致性。据美国诺斯罗普·格鲁门公司预测,如果有合适的材料,该公司的军用飞机系统中将有1400个部件可以用增材制造技术来制造。各种3D打印的金属部件将在未来10年内成为飞行器的通用配置。

  军事:许多军用产品是高价值、复杂和少量生产的。有些是定制的,需要持续更换零件,如无人驾驶飞行器(无人机)、军人的轻重量装备和盔甲、便携式电源设备、通讯设备、地面机器人等,这些部件将最有机会转化为3D打印制造方式。预计在未来10~12年内,军方将会成为3D打印技术的主要使用者之一。

  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

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