前瞻:未来3D打印的五大突破

前瞻:未来3D打印的五大突破

今天,让我们来看看3D打印……

首先,让我们了解一下技术本身。

3D打印(增材或增材制造)通过将材料分层,将数字文件转换成三维对象,这一过程被称为增材制造。喷头以精确的方向释放物质,可以产生复杂的结构,从珠宝到三层楼的住宅。

250种材料:目前的3D打印机可以用超过250种不同的材料,包括金属、塑料、陶瓷、玻璃、橡胶、皮革、干细胞,甚至巧克力,生产功能部件和全彩物体。

100倍的速度:最近,突破性的立体雕刻方法已经成功地以传统3D打印机100倍的速度制造出复杂的形状。在光反应液体树脂的基础上,应用不同波长的光波可以选择性地硬化树脂,从而实现连续打印。告别增量分层!

90%的材料效率:除了快速和高分辨率的生产,增材制造还具有非凡的二阶含义。3D打印有望大大降低经济和环境成本,消除了大量的浪费,因为原材料需求减少了90%。

3D打印进一步打开了大规模定制、大众化生产和系统完善的机会。加法制造领域的重大国际突破已经在加速这些趋势,并催生出新的融合应用。

未来5个印刷突破(2019-2024)

3D打印速度预计将提高50-100倍

3D打印速度通常受到以下因素的限制:(1)打印头能施加多大的力,(2)打印机加热材料以诱导流动的速度有多快,(3)打印头本身移动的速度有多快。

然而,麻省理工学院制造与生产力实验室(MIT Laboratory for Manufacturing and Productivity)最近完成了一项新的壮举,创造了一台打印机,其速度是传统台式电脑的10倍,是10万美元工业规模系统的3倍。麻省理工学院的团队创造了速度记录,他们只用了10分钟就打印出了一个螺旋锥齿轮,只用了3.6分钟就打印出了一对眼镜框。3D打印技术的加速发展将给从零售到制造业的几乎所有行业带来革命性的变革。

可持续的、负担得起的3D打印社区正在启动

随着3D打印房屋提供了比传统住房更便宜、更环保的替代品,建筑业和房地产业将经历大规模的颠覆。去年,荷兰埃因霍温市首次出现了3D打印房屋,当地砖瓦工人的短缺增加了对这项技术的需求。

这些未来派建筑减少了水泥的浪费,降低了成本和资源。在未来,家庭打印机将包括基础设施,包括排水管道,甚至潜在的智能传感器,提供一个完全集成的生活体验。最近,一家名为NewStory的创业公司在8个月内建造了100栋房屋,每栋的造价约为6000美元。

令人信服和美味的3D打印牛排和汉堡在地球和太空的高级餐厅

使用植物蛋白的3D打印肉类将为养活全球不断增长的人口提供一个更可持续的解决方案。畜牧业产生的温室气体占全球人为温室气体排放总量的14.5%至18%。然而,3D打印肉类可以提供同样的肉类消费的满足感,而没有有害的环境影响。在未来的五年里,成本将会降低,纹理将会改善。以色列公司Chef-it和Giuseppe Scionti的NovaMeat已经取得了进展。

金属3D打印机将取代塑料

为3D打印珠宝、汽车和飞机部件、厨具和原型的出现做好准备。3D金属打印机不仅能减少制造过程中的浪费,还能制造出更轻的部件——这一发展尤其适用于飞机制造。

这项技术也将越来越多地应用于消费者,在产品设计上比传统塑料打印机更具灵活性。在未来的3D打印机中,生物可降解的纤维素还可能取代塑料,麻省理工学院制造与生产力实验室(MIT Laboratory for Manufacturing and Productivity)的3D打印抗菌外科手术钳就证明了这一点。这种机械坚固、化学用途广泛的材料只是3D打印材料在塑料之外无限可能性的一个例子。

“Hey”是设计工程中最常用的命令

“嘿,科尼,给我设计一双新鞋,8.5中号,和我的体重相称,”这句话我们可能会在未来五年里用到。智能3D打印机具有自然语言处理、人工智能生成设计和定制功能,将允许无缝设计工程。

艾维·赖希塔尔说:“想想整个时尚产业,它没有剪裁、上色和浪费,可以生产定制服装、鞋子、腰带、配饰和食品。”“下一波加法和生成式设计浪潮不会放过任何一个行业。”

最终的想法

随着新方法和新材料的不断涌现,未来几年你将如何将3D打印融入到自己的业务中?您将围绕这些新兴的应用程序构建哪些新的风险?

在我们下周探讨人工智能时,请记住这些想法。人工智能是另一种催化技术,它只会增强3D打印机和更多设备的“嘿”需求功能。

融合引领我们实现革命性的突破……在绘制这些连接方面,人脑仍然胜过计算机。利用这种力量,还有什么是可能的?


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