增材制造:3D世界自由成形
现代增材制造技术的出现起源于20世纪80年代中期的光固化成型(SLA),该技术由1986年创建的3D Systems公司成功研发。在20世纪80年代末和90年代初期,大量的增材制造技术开始出现,包括选择性激光烧结(SLS)、层压板制造(LOM)、熔融沉积成型(FDM)、精密金属沉积(PMD)等,一批行业先行者如日本CMET、美国Stratesys、德国EOS、美国Zcorp、以色列Objet等公司先后成立。之后的20多年,增材制造在商业和学术活动中的影响力不断增长。目前,根据所用打印材料及生成片层方式的不同,增材制造已经发展出很多工艺,这些技术由不同公司所研发倡导。
不容忽视的“障碍”
科学技术的进步总是伴随着相应的弊端,增材制造也是如此,但技术革新的步伐却永远不会停止。
伦理和安全问题:
据福布斯中文网报道,美激进组织“分布式防御”正在利用3D打印技术制造可以开火并具有杀伤力的枪械,任何人都可以通过互联网在家里下载这款枪支的设计图,然后借助3D打印技术制造出来。该组织已开始打印枪支部件并进行实弹射击测试,这一事件引发全球有关3D打印枪支的争论。此外,可以克隆人体器官的3D打印技术在给医学界带来无限想象力的同时,也面临着伦理上引起大众质疑的困境。随着3D打印技术的进步,其引发的安全风险和伦理质疑将越来越大,如何保证3D打印技术不被犯罪分子和恐怖分子利用来为非作歹,如何建立一套行之有效的监管机制,将对技术的成长极为重要。
技术和材料缺陷:
3D打印是材质一层层堆积成形,每一层都有厚度,这决定了它的精度难以企及传统的减材制造方法。为提高精度,则需不断降低每一层的厚度,这在难度提高的同时,制造时间也大幅延长。而层和层之间粘结再紧密,其产品性能也无法和传统模具整体浇铸的零件相媲美。此外,打印材料的限制也对技术的应用范围形成掣肘。目前,可供3D打印的材料有300多种,多为石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒、树脂等,制造精度、复杂性、强度等
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