前瞻:未來3D打印的五大突破

前瞻:未來3D打印的五大突破

今天,讓我們來看看3D打印……

首先,讓我們瞭解一下技術本身。

3D打印(增材或增材製造)通過將材料分層,將數字文件轉換成三維對象,這一過程被稱為增材製造。噴頭以精確的方向釋放物質,可以產生複雜的結構,從珠寶到三層樓的住宅。

250種材料:目前的3D打印機可以用超過250種不同的材料,包括金屬、塑料、陶瓷、玻璃、橡膠、皮革、幹細胞,甚至巧克力,生產功能部件和全綵物體。

100倍的速度:最近,突破性的立體雕刻方法已經成功地以傳統3D打印機100倍的速度製造出複雜的形狀。在光反應液體樹脂的基礎上,應用不同波長的光波可以選擇性地硬化樹脂,從而實現連續打印。告別增量分層!

90%的材料效率:除了快速和高分辨率的生產,增材製造還具有非凡的二階含義。3D打印有望大大降低經濟和環境成本,消除了大量的浪費,因為原材料需求減少了90%。

3D打印進一步打開了大規模定製、大眾化生產和系統完善的機會。加法制造領域的重大國際突破已經在加速這些趨勢,並催生出新的融合應用。

未來5個印刷突破(2019-2024)

3D打印速度預計將提高50-100倍

3D打印速度通常受到以下因素的限制:(1)打印頭能施加多大的力,(2)打印機加熱材料以誘導流動的速度有多快,(3)打印頭本身移動的速度有多快。

然而,麻省理工學院製造與生產力實驗室(MIT Laboratory for Manufacturing and Productivity)最近完成了一項新的壯舉,創造了一臺打印機,其速度是傳統臺式電腦的10倍,是10萬美元工業規模系統的3倍。麻省理工學院的團隊創造了速度記錄,他們只用了10分鐘就打印出了一個螺旋錐齒輪,只用了3.6分鐘就打印出了一對眼鏡框。3D打印技術的加速發展將給從零售到製造業的幾乎所有行業帶來革命性的變革。

可持續的、負擔得起的3D打印社區正在啟動

隨著3D打印房屋提供了比傳統住房更便宜、更環保的替代品,建築業和房地產業將經歷大規模的顛覆。去年,荷蘭埃因霍溫市首次出現了3D打印房屋,當地磚瓦工人的短缺增加了對這項技術的需求。

這些未來派建築減少了水泥的浪費,降低了成本和資源。在未來,家庭打印機將包括基礎設施,包括排水管道,甚至潛在的智能傳感器,提供一個完全集成的生活體驗。最近,一家名為NewStory的創業公司在8個月內建造了100棟房屋,每棟的造價約為6000美元。

令人信服和美味的3D打印牛排和漢堡在地球和太空的高級餐廳

使用植物蛋白的3D打印肉類將為養活全球不斷增長的人口提供一個更可持續的解決方案。畜牧業產生的溫室氣體佔全球人為溫室氣體排放總量的14.5%至18%。然而,3D打印肉類可以提供同樣的肉類消費的滿足感,而沒有有害的環境影響。在未來的五年裡,成本將會降低,紋理將會改善。以色列公司Chef-it和Giuseppe Scionti的NovaMeat已經取得了進展。

金屬3D打印機將取代塑料

為3D打印珠寶、汽車和飛機部件、廚具和原型的出現做好準備。3D金屬打印機不僅能減少製造過程中的浪費,還能製造出更輕的部件——這一發展尤其適用於飛機制造。

這項技術也將越來越多地應用於消費者,在產品設計上比傳統塑料打印機更具靈活性。在未來的3D打印機中,生物可降解的纖維素還可能取代塑料,麻省理工學院製造與生產力實驗室(MIT Laboratory for Manufacturing and Productivity)的3D打印抗菌外科手術鉗就證明了這一點。這種機械堅固、化學用途廣泛的材料只是3D打印材料在塑料之外無限可能性的一個例子。

“Hey”是設計工程中最常用的命令

“嘿,科尼,給我設計一雙新鞋,8.5中號,和我的體重相稱,”這句話我們可能會在未來五年裡用到。智能3D打印機具有自然語言處理、人工智能生成設計和定製功能,將允許無縫設計工程。

艾維·賴希塔爾說:“想想整個時尚產業,它沒有剪裁、上色和浪費,可以生產定製服裝、鞋子、腰帶、配飾和食品。”“下一波加法和生成式設計浪潮不會放過任何一個行業。”

最終的想法

隨著新方法和新材料的不斷湧現,未來幾年你將如何將3D打印融入到自己的業務中?您將圍繞這些新興的應用程序構建哪些新的風險?

在我們下週探討人工智能時,請記住這些想法。人工智能是另一種催化技術,它只會增強3D打印機和更多設備的“嘿”需求功能。

融合引領我們實現革命性的突破……在繪製這些連接方面,人腦仍然勝過計算機。利用這種力量,還有什麼是可能的?


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