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3D打印再造了病人下巴、孕育了荧光小鼠 啥时候才能造出能上路的大卡车?

编辑:吴斯 原创 作者:吴斯 2019-03-13

不久前,小编看到这样一则消息,江苏淮安一位男性口腔癌患者,因肿瘤侵犯整个下颌骨,必须接受下颌骨切除手术。

为了确保病人康复后依然保证脸部外形和基本功能,主治医生根据3D打印的下颌骨模型,对腿部腓骨进行截骨、塑形,完成了下颌骨重建。

而澳大利亚则有一家医院,直接将3D打印的下颌骨模型植入了患者面部,完成了面部重塑。

目前,这两位患者的康复情况均非常好。

想来几年前,3D打印还只是科幻电影中的桥段,转眼间这项技术已经在实际中开始应用了。

有人利用3D打印建成了房子

有人利用3D打印造出了

卵巢?!

还培育出了一只闪闪发光的小白鼠??

突破技术壁垒 能人所不能

传统制造业在生产出成品之前,需要经历一系列开模、锻造或者铸造、切割、组装等等流程,往往需要耗费很长的时间成本和巨大的资源成本。

但是3D打印的基础是数据设计文件,是一种将材料逐层堆积或粘合从而构成立体物品的技术。完全省去了上述那些复杂的过程,还可突破很多几何结构的束缚,一次即可成型,效率也更高。

甚至可以完成一些传统制造业无法完成的工作——比如小白鼠卵巢。

其实3D打印技术并非新世纪的产物,它最初诞生在上世纪80年代中期的美国,最初阶段3D打印的材料主要有树脂和橡胶等材料。

但是随着技术的成熟,3D打印产生了“激光烧结”技术以及“电子束熔炼”技术,二者都可以对一些金属材料进行加工,但后者效率更高、成品强度也更大。

二者都就进一步增加了3D打印在工业领域——特别是在某些精密部件制造上的应用可行性。

比如一些结构复杂的部件或者是一些需要快速支撑的物品都,都适合应用3D打印技术。

比如去年刷爆朋友圈的国产“大灰机”C919,它的机头工程样机的钛合金主风挡整体窗框就是利用3D打印技术生产的,全部工序只用了55天。

那么问题就来了,既然3D打印技术已经相对成熟,为何还没有大规模应用?

样机出现 国产卡车已应用

其实,工业领域对3D打印技术的追逐从未停止过,远的不说,就说国产卡车。

早在2015年的一次展会上,力帆时骏就展出了自家3D打印设备以及样品车辆。

他们利用三维光学扫描仪、3D打印机、全自动真空复模机、三维快速成型机,以及熔丝沉积造型技术(FAM),以塑料和金属为原材料,制成了铂骏重卡的前面罩、导流槽以及其他零部件。

再近一点,比如2018年6月,徐工重卡就利用3D打印技术在五天内完成了出口新能源样车从数据设计到装车使用的全过程。

新能源出口样机的仪表台

而如果没有3D打印技术的支持,厂家根本无法在短时间内完成包括驾驶室中控护罩、组合仪表罩、盖板抠手等内饰件的开模工作,也就无法在有限时间内完成样机交付。

既然3D打印已经在卡车领域有了实际应用案例,这是否意味着其在汽车工业的大规模应用指日可待呢?

这个还真的不太好说,首先我们必须认识到,3D打印的一些劣势。

限制太多 大规模应用不太可行

首先是效率问题。虽然前面我们举了一些3D打印在短时间内,完成了传统工业无法完成的任务,但需要注意的是,这些制造或者建模全部都是应用于单体设计上的。

换句话说,3D打印干活效率是快,但它一天只能打印一个零部件,完全无法与先进汽车生产线流水化作业“一分钟装配XX组底盘”、“一分钟装配XX台发动机”的速度相配合。这也是3D打印的硬伤。

当然,如果厂家财大气粗,一口气包下百十台机器“噌噌噌”打印,我们也是拦不住的,但需要注意的是,3D打印机是没有办法承受全天候运转的工作强度。

再者是强度的问题。3D打印的材料可以是强度很高的金属没错,但这些金属都是粉末颗粒,相比传统冲压工艺的一体成型,用这些材料制成的车桥、车架等配件更本无法承受高强度压力,可能装上一点货物,大梁就会“嘎嘣”一下报废。

最后是成本问题。这一点主要集中在原材料方面,以目前汽车工业大量应用的铝材为例,传统的铝材每公斤应该在30元左右,但是3D打印机用到的铝粉每公斤售价超过了130欧元(将近1000元人民币)。

而且汽车工业所用的材料多为铝合金,合金所需原材料就更为复杂,成本也更高。

从上述现状来看,3D打印技术确实是一项帮助我们攻艰克难的好技术,但它却不是万能的,比如它可以完成一些结构复杂的卡车配件的建模或者制造,但在其他关键总成方面还存在着很多限制。

卡友们“开着3D打印的卡车,运着3D打印的货物,回到3D打印的家,睡在3D打印的床上”,可能是一个很难实现的梦想了。

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