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幾乎每天都有關(guān)于3D打印的新聞。這項(xiàng)快速制造技術(shù)被冠以了可以想象到的所有榮譽(yù)。但是，這些概念與現(xiàn)狀相差有多遠(yuǎn)呢？在走訪在一線使用3D打印技術(shù)的企業(yè)后，發(fā)現(xiàn)事實(shí)是，在可預(yù)見的未來，3D打印不會(huì)在中國(guó)顛覆任何行業(yè)。
3D打印并不神秘，也絕非只能在學(xué)術(shù)研究的實(shí)驗(yàn)室才能見到。事實(shí)上，深圳作為“世界工廠”和“設(shè)計(jì)之都”，3D打印技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用已經(jīng)在這里發(fā)展了一年多。許多人知道國(guó)內(nèi)主流的桌面3D打印機(jī)生產(chǎn)廠商大半都在深圳，但鮮為人知的是，深圳已經(jīng)有不少專業(yè)的工業(yè)級(jí)3D打印服務(wù)商和大規(guī)模應(yīng)用3D打印的工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。
深圳市源創(chuàng)尚品工業(yè)設(shè)計(jì)公司是一家深度應(yīng)用3D打印的工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。據(jù)其總經(jīng)理廖天佑介紹，目前他們有近10%的設(shè)計(jì)案會(huì)引入3D打印來進(jìn)行手板制作。但是這家工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)并不擁有3D打印機(jī)，為他們提供3D打印服務(wù)的是深圳市茂登科技公司——這是一家專業(yè)3D打印服務(wù)商。茂登公司通過進(jìn)口工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)作為生產(chǎn)設(shè)備，為包括源創(chuàng)尚品在內(nèi)的多家客戶提供3D打印服務(wù)。
這種組織形式，使得符合商業(yè)應(yīng)用需要的高精度3D打印可以順利進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。
桌面3D打印機(jī)只是“玩具”？
3D打印技術(shù)事實(shí)上已經(jīng)發(fā)展了40年，這種通過逐層堆積材料來疊加成為產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的制造方式，與傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機(jī)械加工方式對(duì)原材料進(jìn)行定型、切削等完全不同。3D打印將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚�(gè)二維平面，通過數(shù)字化的管理，大大降低了制造的復(fù)雜度——不需要復(fù)雜的工藝、不需要龐大的機(jī)床、不需要眾多的人力，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸。
近兩年3D打印又成為科技概念的熱門話題，是因?yàn)樽烂?D打印機(jī)的誕生和推廣。這種基于開源硬件解決方案開發(fā)生產(chǎn)出來的3D打印機(jī)，實(shí)際上是對(duì)于大型工業(yè)3D打印機(jī)的簡(jiǎn)化和廉價(jià)化。深圳擁有多家桌面3D打印機(jī)的生產(chǎn)商，但其產(chǎn)品仍處于起步階段。以技術(shù)研發(fā)進(jìn)展較快的深圳維示泰克公司為例，他們生產(chǎn)的桌面3D打印機(jī)售價(jià)不到一萬元，可以使用幾種塑料線材作為原料打印制造小型物品，雖然其官方稱他們生產(chǎn)的3D打印機(jī)精度可以達(dá)到0.2毫米，但實(shí)際精度往往達(dá)不到。而且之前與維示泰克公司負(fù)責(zé)人交流時(shí)，對(duì)方也表示桌面3D打印機(jī)制作的物品“比較適合作為展示使用”——言下之意是，還不能用于功能性零件或產(chǎn)品的制作。
這并不是維示泰克一家的問題，事實(shí)上國(guó)內(nèi)所有的桌面3D打印機(jī)生產(chǎn)商都面臨這樣的問題。而國(guó)外較為熱門的桌面3D打印機(jī)，也未必比國(guó)內(nèi)更先進(jìn)多少。將3D打印機(jī)小型化廉價(jià)化之后，包括自動(dòng)化控制、材料科學(xué)和溫度控制等等幾個(gè)核心技術(shù)難點(diǎn)是全世界3D打印機(jī)研發(fā)行業(yè)正在試圖突破的。在現(xiàn)階段，如源創(chuàng)尚品總經(jīng)理廖天佑所直言不諱的，“桌面3D打印機(jī)只是玩具。”
3D打印幾乎完全用于手板制作
廖天佑是工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的用戶。茂登公司向他提供服務(wù)的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)采購(gòu)自以色列，價(jià)格上百萬元。工業(yè)3D打印機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)最高0.01毫米(10微米)的高精度打印，還可以根據(jù)需求更換不同的噴頭與托盤，以打印不同材質(zhì)的產(chǎn)品，包括金屬材料、類石膏材料和軟硬可調(diào)材料，甚至是多材料的混合打印——而這些實(shí)際上已經(jīng)很成熟的技術(shù)，由于與消費(fèi)者較遙遠(yuǎn)，還依然被大眾輿論認(rèn)為是科幻和實(shí)驗(yàn)。
“我們使用3D打印來制作手板，而像茂登這樣的3D打印服務(wù)商，99%的業(yè)務(wù)訂單也就是制作手板�！绷翁煊尤绱私榻B。
一般的工業(yè)產(chǎn)品，從最初的技術(shù)調(diào)研到最后的量產(chǎn)，要經(jīng)歷至少14個(gè)流程環(huán)節(jié)，而廖天佑所提到的“手板制作”是其中非常重要一環(huán)。手板亦被稱為“首板”，是指在沒有開模具的情況下，根據(jù)產(chǎn)品圖紙做出的若干個(gè)產(chǎn)品樣板，主要用來驗(yàn)證產(chǎn)品，包括外觀、結(jié)構(gòu)和功能。由于最早這種樣板只能靠經(jīng)驗(yàn)豐富的技師手工制作，所以學(xué)名“手板”。當(dāng)然目前的主流的手板制作也是是采用如數(shù)控機(jī)床等現(xiàn)代設(shè)備完成的。由于3D打印天生不需要模具，自然就成為了制作手板的前沿選擇之一。
廖天佑分享了近期一個(gè)他主導(dǎo)的鎖具產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例。由于這是一個(gè)設(shè)計(jì)為采用特種金屬制造的鎖具，所以用數(shù)控機(jī)床切出來的傳統(tǒng)手板，在材質(zhì)上完全不能驗(yàn)證鎖具設(shè)計(jì)的可行性。在以往，這種特種鎖具的設(shè)計(jì)，只能是在紙面工作盡量完善周密的情況下，跳過手板直接制作模具，拿模具澆筑制造出一個(gè)原型產(chǎn)品來做驗(yàn)證。這就面臨一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，如果確實(shí)存在設(shè)計(jì)缺陷需要調(diào)整，那么整套模具幾十上百萬的費(fèi)用都打了水漂。許多歐洲著名的手工保險(xiǎn)柜之所以要賣到天價(jià)，有一部分原因就是由于這種為了驗(yàn)證而沉沒的設(shè)計(jì)成本太高了。
但因?yàn)椴捎?D打印技術(shù)，廖天佑輕松完成了這個(gè)鎖具設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。他直接將金屬原材料制成粉末，在工程師的協(xié)助下使用3D打印按照不同的設(shè)計(jì)圖紙一次打印了五個(gè)鎖具原型，最終有一個(gè)通過了驗(yàn)證。原本可能要花一年才能完成的設(shè)計(jì)案，他們只花了兩個(gè)月時(shí)間。“即使第一批五個(gè)產(chǎn)品都驗(yàn)證失敗了，我們?nèi)パ芯繂栴}調(diào)整設(shè)計(jì)，再用3D打印重新制作手板，也只需要一兩周的時(shí)間。”廖天佑補(bǔ)充道。
廖天佑認(rèn)為，3D打印制作手板與傳統(tǒng)的工業(yè)流程具有性質(zhì)上的不同：“手板只是一個(gè)模型，只能做到無限逼近原型產(chǎn)品；但3D打印制作的手板，其實(shí)就是第一個(gè)產(chǎn)品，它應(yīng)該與量產(chǎn)的產(chǎn)品沒有差別�！倍@，也正是3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。
在中國(guó)，3D打印太貴了
雖然3D打印技術(shù)在精度和速度上有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，但走訪的大部分工業(yè)設(shè)計(jì)師和生產(chǎn)企業(yè)管理者都認(rèn)為3D打印過于昂貴。廖天佑也承認(rèn)，他們作為一家對(duì)3D打印接受度較高的工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，也只有不到10%的手板是采用了3
