普通人3d打印人像模型手辦(板) 探討3D打印技術(shù)應(yīng)用與普通老百姓距離多遠(yuǎn)

3d打印距離大眾生活有多遠(yuǎn)？我想其實(shí)已經(jīng)很近了，近到就剩下最后一公里，這個(gè)最后一公里就是“我用3D打印機(jī)能做什么？能做那些有趣的事情？”然后買回來(lái)設(shè)備開(kāi)始自己琢磨自己玩。但是這些更多的是愛(ài)好者的實(shí)例。

舉個(gè)例子：假如一個(gè)愛(ài)美并且有點(diǎn)設(shè)計(jì)能力的小姑娘用3D打印來(lái)做一些很好看很有趣的發(fā)卡和配飾，并且得到了用戶的認(rèn)可，那么我覺(jué)得這已經(jīng)算是走進(jìn)大眾生活了。+我覺(jué)得不是看不到，而是沒(méi)有注意而已，職業(yè)教育、藝術(shù)院校的學(xué)生、老師我覺(jué)得應(yīng)該是更容易并且更喜歡接觸到3D打印的吧？因?yàn)槟芸焖賻椭麄儗?shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意+價(jià)格不是問(wèn)題，問(wèn)題是如何能做到簡(jiǎn)單快捷的滿足用戶的需求，減少學(xué)習(xí)成本距離大眾生活有多遠(yuǎn)？我想其實(shí)已經(jīng)很近了，近到就剩下最后一公里，這個(gè)最后一公里就是“我用3D打印機(jī)能做什么？能做那些有趣的事情？”然后買回來(lái)設(shè)備開(kāi)始自己琢磨自己玩。但是這些更多的是愛(ài)好者的實(shí)例。

3D打印跟普通群眾如何接軌？3D打印何時(shí)可以走進(jìn)生活？ 普通大眾日常生活中能直接接觸到的3D打印.這樣算下來(lái)的話,目前還真不是太普及. 但是如果變換一個(gè)角度,把間接的也算上,那范圍就會(huì)變得相當(dāng)廣泛,大家會(huì)發(fā)現(xiàn)3D打印其實(shí)已經(jīng)慢慢開(kāi)始滲透到我們生活的各個(gè)角落了. 正好,從直接到間接的過(guò)程,也是從3D打印從桌面消費(fèi)級(jí)到工業(yè)級(jí)的一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程.可以說(shuō)是由簡(jiǎn)到繁吧.

直接的: 

1,使用FDM技術(shù)制造的一些手板, 因?yàn)榍皫啄闒DM開(kāi)源了,所以這幾年市場(chǎng)鋪開(kāi)很快,一般的新聞里面炒作的也基本都是這一類比較簡(jiǎn)單而直觀的.具體大家可以去搜索一下,機(jī)器不過(guò),起步價(jià)格兩三千的都有,很多愛(ài)好者會(huì)自購(gòu)一臺(tái)回來(lái)打印自己喜歡的一些模型或者手辦(手辦的話需要后期處理著色等).絕大部分也就僅限于看個(gè)外觀吧.因?yàn)椴牧虾凸に囅拗茻o(wú)法實(shí)現(xiàn)一些功能性驗(yàn)證,所以主要用于教育.目前行業(yè)內(nèi)不少做平臺(tái)的朋友開(kāi)始在教育行業(yè)做一些普及推廣,對(duì)行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)還是很有推動(dòng)作用的.比較看好的是那些有打包了自己的盈利模式在里面的朋友. 現(xiàn)在有廠家推出一些雙色甚至多色的打印,這個(gè)算是一個(gè)比較好的發(fā)展方向吧.用個(gè)性化的功能來(lái)吸引大眾.

2,使用3DP噴膠水方式粘結(jié)陶瓷等粉末成型的人像. 這個(gè)做的人比較少.相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)沒(méi)有那么激烈.不過(guò)現(xiàn)在這種人像的還原逼真度,細(xì)膩度還有很大的提升空間.如果將來(lái)能在成本和工藝方面得到很大的提升,估計(jì)人像3D照相館之類的商業(yè)模式,就不會(huì)像之前那樣曇花一現(xiàn)了,解決了工藝和成本兩方面的問(wèn)題后應(yīng)該會(huì)更容易被普羅大眾所接受.特別是成本,畢竟這個(gè)不是剛需. 

3,使用類似FDM工藝的一些煎餅打印機(jī),巧克力打印機(jī),咖啡拉花機(jī).這些工藝原理上都差不多.具體的大家自己百度去吧,這里就不展開(kāi)了.

4,使用SLA和SLS工藝打印出來(lái)的一些工藝品等.特別現(xiàn)在SLS工藝使用尼龍粉末制作出的很多精美的工藝品,時(shí)尚飾品文創(chuàng)等,特別在內(nèi)部鏤空等復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,因?yàn)闆](méi)有了工藝的限制,所以也特別流行.說(shuō)不定哪個(gè)時(shí)尚周末之類的活動(dòng),里面很多陳設(shè)就是3D打印的.另外今年年開(kāi)始明星的婚禮上面,很多禮品和擺設(shè)也都是3D打印的,隱隱有成為潮流之勢(shì). 不過(guò)說(shuō)到時(shí)尚順帶說(shuō)一下服裝,這個(gè)方面因?yàn)槿嵝圆牧系南拗?暫時(shí)還沒(méi)有成熟的解決方案.

5,使用SLM,EBDM等金屬3D打印出來(lái)的骨骼 這個(gè)專業(yè)性比較強(qiáng),可能接觸的人比較少.但恰恰這個(gè)應(yīng)該是這幾年最火熱的應(yīng)用領(lǐng)域之一:醫(yī)療行業(yè),骨骼植入.使用3D打印出來(lái)的鈦合金骨頭植入.之前因?yàn)镃FDA認(rèn)證沒(méi)有通過(guò)的原因,只能采用一些志愿者的方式來(lái)臨床驗(yàn)證,但是從去年開(kāi)始,北大三院的團(tuán)隊(duì)使用EBDM工藝做出的3D打印髖關(guān)節(jié)成為國(guó)內(nèi)首款3D打印的植入物.今年他們?cè)俳釉賲栍殖晒ν瞥鐾ㄟ^(guò)CFDA認(rèn)證的3D打印人工椎體,世界首個(gè)3D打印人工椎體植入手術(shù)在北大第三醫(yī)院獲得成功.這個(gè)可以算是普通人直接應(yīng)用的典型案例.比起傳統(tǒng)工藝制作的植入體,從質(zhì)量,精度,成本等各方面都有了本質(zhì)的提升. 不過(guò)普通人畢竟要置換金屬植入體的比例很少,所以大家平常生活中也就關(guān)注得比較少,不太了解. 接下來(lái)說(shuō)說(shuō)間接的一些,這里的間接不僅僅指普羅大眾日常生活不直接接觸的,也包括一些日常不會(huì)去接觸的行業(yè).

比如: 

1,軍工行業(yè)如J-20,C919等項(xiàng)目上使用的3D打印一體成型技術(shù),這些方面之前媒體上報(bào)到也有了很多了.大家可以自行搜索一下,知乎上也有不少人介紹過(guò).這里就不再累述了.這個(gè)方面,主要是因?yàn)閲?guó)防軍工對(duì)成本敏感度沒(méi)有那么高,另外包括上面的醫(yī)療行業(yè)也是如此. 成本是制約某種新工藝推廣普及的一個(gè)相當(dāng)重要的因素.可以說(shuō)金屬3D打印目前在國(guó)內(nèi)工藝上已經(jīng)比較成熟,推廣普及的難點(diǎn)主要就是卡在了價(jià)格上.比如現(xiàn)在制造業(yè)里面最常用的模具,一般會(huì)采用3D打印的工藝做一些內(nèi)置的冷卻水道以提高生產(chǎn)效率(俗稱隨形冷卻水道).但是因?yàn)槌杀咎咚砸话阋簿陀脕?lái)制作一些內(nèi)置的模塊或者鑲件.當(dāng)然,價(jià)格不是唯一的制約因素,也還有使用壽命等方面的限制,但這些可以通過(guò)一些后期處理比如熱壓等工藝來(lái)改善. 

2,3D打印蠟?zāi)Ｗ龀瞿改?lái)實(shí)現(xiàn)翻模鑄造 這個(gè)主要分兩類,一類是用SLA和DLP固化液態(tài)光敏樹(shù)脂做出母模,還有一類是使用噴蠟的方式做出蠟制的母模.原理上都一樣,最終目的也是通過(guò)翻模制造出熔模鑄造的模具,只是使用的材料不同,一個(gè)是光敏樹(shù)脂,一個(gè)是蠟.前者便宜一點(diǎn),后者貴一點(diǎn).蠟的材料在進(jìn)行熔模鑄造的時(shí)候基本沒(méi)有什么雜質(zhì)遺留.光敏樹(shù)脂的效果稍微差點(diǎn).這兩種現(xiàn)在用得比較多的行業(yè)是珠寶行業(yè).也就是應(yīng)用于精密鑄造,個(gè)性化珠寶定制采用這種方法現(xiàn)在也越來(lái)越普遍. 因?yàn)楹竺鏁?huì)提到另外一種砂鑄的模具,所以這里簡(jiǎn)單介紹一下熔模鑄造:熔模鑄造又稱失蠟鑄造，包括壓蠟、修蠟、組樹(shù)、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟?zāi)＃缓笙災(zāi)Ｉ贤恳阅酀{，這就是泥模。泥模晾干后，再焙燒成陶模。一經(jīng)焙燒，蠟?zāi)Ｈ咳刍魇В皇Ｌ漳?。一般制泥模時(shí)就留下了澆注口，再?gòu)臐沧⒖诠嗳虢饘偃垡?，冷卻后，所需的零件就制成了。 熔模鑄造中用藍(lán)蠟做出來(lái)的蠟?zāi)?表面粗糙度相當(dāng)好,精度也很高.所以一般都用于精密鑄造.接下來(lái)要介紹的一些對(duì)表面粗粗糙度和精度要求沒(méi)有那么高的砂鑄 

3,3D打印出來(lái)的砂模. 砂鑄主要是用粘結(jié)砂制作出一個(gè)砂模.傳統(tǒng)過(guò)程中要先通過(guò)制作母模(木制母模),然后設(shè)計(jì)好分型面,將母模放入型箱后,在里面填入粘結(jié)砂壓緊,固化成型好后取出母模,得到的固化的砂?？梢匀ソ咳缓鬂茶T成品了.這方面主要應(yīng)用是在一些大型鑄件,對(duì)尺寸要求不那么嚴(yán)格的一些行業(yè).當(dāng)然也有一些精度要求比較嚴(yán)格的可以通過(guò)后期機(jī)加工來(lái)處理得到要求的成品. 3D打印砂模主要應(yīng)用的原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)噴膠水的方式把砂子一層層粘結(jié)起來(lái)固化成型.直接將砂模打印出來(lái),省卻了傳統(tǒng)工藝中的母模制作,復(fù)模,分模等繁瑣的操作,而且設(shè)計(jì)自由度相當(dāng)高,基本上不用考慮太多工藝限制.這一點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)尤為重要. 因?yàn)檫@個(gè)細(xì)分領(lǐng)域是目前本人正在從事的行業(yè),了解比較深入所以就多說(shuō)幾句.主要應(yīng)用的方向很多,涵蓋了各行各業(yè)比如航空航天,汽車,重工,泵閥等各個(gè)領(lǐng)域.雖然鑄造行業(yè)被稱之為夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),但這個(gè)行業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)之一,中國(guó)也是全球的鑄造大國(guó)(很遺憾還不能稱之為鑄造強(qiáng)國(guó)).所以這方面的需求特別打.加之現(xiàn)在新產(chǎn)品研發(fā)的周期越來(lái)越短,時(shí)間敏感度越來(lái)越高,所以這方面的技術(shù)普及越來(lái)越快.比如說(shuō)國(guó)內(nèi)幾個(gè)主機(jī)廠,現(xiàn)在新發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體缸蓋,進(jìn)排氣管等,基本上都是采用這種方式來(lái)快速制造樣品并進(jìn)行功能性驗(yàn)證了. 另外國(guó)內(nèi)幾個(gè)大型的鑄造排頭兵企業(yè),也都已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用這方面的技術(shù)進(jìn)行一些小批量的生產(chǎn)了.比如說(shuō)一些重工行業(yè),大型車床企業(yè),里面有些鑄件的產(chǎn)量不高,使用傳統(tǒng)工藝成本太高,時(shí)間太長(zhǎng),所以采用3D打印技術(shù)制作一個(gè)幾十件幾百件的,相當(dāng)有優(yōu)勢(shì),可以作為一個(gè)很好的生產(chǎn)輔助手段. 另外從鄙人自己對(duì)行業(yè)的了解來(lái)看,在工業(yè)級(jí)3D打印市場(chǎng),這項(xiàng)間接成型的技術(shù),比起直接金屬成型的3D打印技術(shù),在成本和效率上有著將近百倍級(jí)別的優(yōu)勢(shì),而且恰好又針對(duì)了尺寸精度要求不高的行業(yè)特點(diǎn),所以且以為,這是3D打印技術(shù)目前最貼近工業(yè)化普及的一個(gè)應(yīng)用.

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