文章-3D打印技术参考-(第247页)    

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  • 观点:变革尚且远矣,理性看待汽车3D打印技术

    观点:变革尚且远矣,理性看待汽车3D打印技术

    导读:3D打印若要深入某个行业,就需要知道这个行业如何看待这门技术,基于此方能找到破解之道,才能更好的理解3D打印技术对这个行业到底意味着什么。本期我们分享一篇汽车领域对3D打印技术的观点文章,内容来自汽车之家,以下为全文。几年前,英国《经济学人》杂志曾将3D打印标榜为“第三次工业革命”的标志。而因其能够将数字世界与现实生产结合得更为紧密,因此近年来得以在汽车行业广泛应用。但是,随着汽车科技化日益纵深,在汽车制造转型升级的当下,3D打印是否真的是催动变革的关键呢?3D打印对于汽车制造的意义3D打印的优势在于,拥有更快的成型速度、更低的制造成本和更高的精度。利用3D打印技术,可以在数小时或数天内制作出概念模型。另外,由于其层层堆叠的特性,生产形状复杂、尺寸微细、难于制造的零件也是它的强项。并且,通过选材和结构优化,3D打印产品轻量化的优势更加突出,也因此被广泛应用于航空领域。3D打印智能巴士Olli那么这些特性对于汽车制造而言又意味着什么呢?汽车零部件的开发往往需要经过长时间的研发、开模、测试等多轮环节。而3D打印首先就减少了复杂零部件开发中的开模环节,极大地降低了汽车制造成本、缩短了研发周期。即便出现错误,也能随时修改设计文件,而不必推倒重来。此外,在个性化时代,3D打印也为人们定制自己喜欢的汽车零部件提供了可行性,而其轻量化的属性更是契合电动车的发展要求。可以说,3D打印增强了汽车生产制造的创新能力。3D打印在汽车行业方兴未艾以Strati和Urbee为代表的3D打印汽车最先获得了公众广泛的关注,但这类产品更大程度上倾向于展示,并不是所有部件100%的3D打印。其实,宝马很早就将3D打印零部件纳入概念车研发体系之中,过去10年,宝马利用3D打印技术生产了100万个零部件。甚至宝马还投资了Carbon、Desktop Metal等3D打印技术公司。3D打印批量制造的宝马i8顶棚支架2018年5月,正当宝马宣布将投资1000余万欧元(约合人民币7713.8万元)在德国建立全新的增材制造(3D打印)研发和生产中心时,通用汽车也几乎在同时宣布与3D软件专家Autodesk合作,为新车打造3D打印部件。通用希望到2023年将20种新型替代能源车添加到其产品系列中,并通过3D打印实现数千甚至数万个零部件的大规模生产。但其实,包括奔驰、本田、福特、大众以及中国汽车品牌吉利等众多车企都围绕3D打印展开了积极探索。据称,大众汽车的工厂中已经拥有数十台3D打印机,用于生产结构复杂的零部件或原型。其实,车企之所以如此积极拥抱3D打印技术,还是离不开该技术所带来的降低成本、缩短周期、个性化定制、轻量化等几大优势。例如,宝马全新的MINI Yours个性化定制产品系列,像侧舷窗和内饰饰条都能由客户个性化设计并通过3D打印生产出来。通用所展示的一款3D打印不锈钢座椅零件重量比常规座椅轻了40%,强度提升20%,并且仅需1个部件,而在过去则需要来自多个供应商的8个零部件组成。另外,根据《全球3D打印汽车市场分析与发展趋势——2025年行业预测》,到2025年3D打印设备的应用将增长10%,其中大部分设备将被用于轿车、卡车零部件的制造。知名的市场咨询机构Frost&Sullivan所发布的一项调查中显示,2025年汽车3D打印的市场规模有望达到43亿美元(约合人民币291.8亿元)。因此,3D打印技术本身的优势以及未来的商业前景给汽车业带来了广阔的想象空间。3D打印在汽车业依然存在桎梏虽然3D打印正在逐步走向消费市场,但航空和军工业还是其集中应用领域。而无论是航空还是军工都是小批量、定制化的生产模式,这也恰恰符合3D打印技术适合小批量、个性化、轻量化生产的特性。但就汽车制造业而言,客观上来说,3D打印应用在汽车领域并非是其天生的强项。在汽车领域,限制3D打印大规模应用的原因之一是成本。通过传统开模生产零部件的方式能够实现“规模降本”。虽然开模成本很高,小批量生产时每个零部件分摊到的成本也比较高,但大批量生产时其降本优势就体现了出来。3D打印不存在规模降本的效应,反而是越小批量越经济,而对于汽车这样年产动辄几十万辆规模的产品而言,3D打印并没有成本优势。3D打印批量制造的钛合金门把手饰边北京紫晶立方科技有限公司联合创始人张抗抗认为,“就现阶段而言,3D打印的制造成本还是非常高的,目前3D打印在汽车业主要应用在对成本敏感度低的、小批量生产的高端豪华车上。”以宝马集团为例,旗下全新劳斯莱斯幻影中已经使用了超过10000个3D打印的零部件。据张抗抗介绍,主机厂在应用3D打印技术时其实是“踩”住了降本的临界点,“以宝马和惠普所达成的3D打印合作为例,当年产量低于某一数值时,就采用3D打印技术,而年产量突破这一数值时就会采用传统制造模式。”除成本因素外,还有一个问题也值得关注。在汽车长达十数年的生命周期中,需要应对各种复杂的驾驶场景,包括颠簸、碰撞等等。有些3D打印的零部件在强度和耐久度等方面还不到要求,尤其是底盘这类的关键零部件还是需要依靠传统制造工艺。3D打印汽车Strati并且,尽管众多车企对3D打印展开了积极布局,但是真正落实到应用层面的还比较少。国内模型设计制作公司,上海霖立实业发展有限公司总经理郭志赋表示,“目前,汽车主机厂基本还是将3D打印技术用于研发测试阶段,甚至国内很多大的车厂对3D打印还很陌生。在我们考察车企的过程中,一个很大的主机厂的高级工程师竟然还不知道3D打印能干啥。”催动汽车制造变革?“力道”仍不足《经济学人》曾将3D打印技术推到了舆论的顶点。尤其是近年,随着3D打印汽车的亮相,以及奔驰、宝马等知名车企拥抱3D打印的动作日益加速。似乎,3D打印来势凶猛。但集众多优点于一身的3D打印技术是否真能够实现“汽车越来越便宜”、“想要什么样就什么样”、“买车分分钟的事”这样的美好愿景呢?尤其是在强调个性化体验的智能汽车时代,3D打印又能否引领一场汽车制造的革命呢?从3D打印技术的优势可以看出,它在生产周期、成本和个性化方面取得了一个新的平衡,更大程度上的释放了想象力,可以说是制造思想的重大变革。然而,在工业制造领域,传统制造模式大批量、低成本的优势是3D打印所不具备的。这也就决定了3D打印是对传统制造的补充和创新,还到不了“汽车制造模式变革”的高度,因为现阶段它无法取代大规模标准化生产。3D打印水泵叶轮在张抗抗看来,虽然3D打印看起来向汽车领域渗透得越来越快,但其实离大规模量产还有很大的差距。现在来看,3D打印在整个制造业中的占比还仅有万分之一。3D打印只能说是改进了制造工艺,提高了某些环节的效率,但现阶段来看谈不上“革命”。郭志赋对此也有类似的看法,他认为3D打印不会成为“工业4.0”或者是“中国制造2025”的主导,更谈不上引领产业变革。最大的可能是使几个特定的产业有了较大的变化,同时渗透进各行各业,为原来的产业添砖加瓦,“未来一定是‘某行业+3D打印’,而不是‘3D打印+某行业’。”3D打印并不是一项完全新的技术,它虽能优化传统制造工艺,但还取代不了传统制造。我们对于这类事物应保持理性的态度、冷静的思考,毕竟汽车行业已经太过浮躁。欢迎转发延伸阅读:与Materialise探讨中国3D打印应用现状与前进之路2018年国内3D打印行业融资现状,资本市场仍处于初级阶段Materialise采访铂力特总经理薛蕾,探讨中国金属打印的发展--广告--- 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):观点:变革尚且远矣,理性看待汽车3D打印技术
  • 与Materialise探讨中国3D打印应用现状与前进之路

    与Materialise探讨中国3D打印应用现状与前进之路

    2018年12月05日,一篇名为《中国3D打印要爆发,需要一个大金主》的帖子刷屏,文章指出中国3D打印要真正爆发,急需一个大金主,全国多地建设智能制造共享平台,而且现在正是最需要的时候。然而不久前银禧科技关闭其3D打印互联网平台项目,足以证明该论点的荒谬。12月07日,笔者受Materialise邀请,参加其举办的研讨会,并与Materialise中国咨询和应用商务拓展经理杨湾湖先生进行了探讨。本篇将结合该公司在国内外的3D打印应用经验,探讨当前国内3D打印市场的应用现状,希望能够给读者带来启发。痛点:传统行业对3D打印缺乏正确认知当前国内3D打印行业存在这样一个现象,专门的从业人员不断的向包括汽车行业在内的传统制造领域推销3D打印,后者面对新技术虽不排斥,但也总是没有太高的兴致,以至于多年下来3D打印一直无法深入应用,更没能实现大家所期望的爆发式发展。造成这种现象的原因是,传统制造业普遍无法确定新工艺、新设计能不能达到以往制造方式所能达到的性能,在此基础上有没有效率、便捷性的提升,甚至成本的降低;此外,3D打印这一新型的制造方式也是对他们传统制造思维的挑战。杨湾湖先生举了一个非常直观的例子,8年前他去拜访一家全球领先的航空航天一级供应商,这家企业分享了他们当时商业化3D打印技术的三点想法,非常符合现在国内传统制造业的普遍想法。1.3D打印是一个未来的技术,我们想尝试了解这个技术能给我们带来什么。所以我们买了机器。2.让3D打印变成一个可以生产产品的技术要走以下三步。i)把传统制造的零件,用3D打印制造,进行全方位的对比,如满意,走向第二步。ii)在传统制造零件的基础上,在不改变功能的前提下,进行小的修改,用3D打印制造。然后进行全方位对比,如满意,走向第三步。iii)基于3D打印的设计优化,用3D打印制造零件。3.3D打印是一个全新技术,但是从制造角度来看问题的话,需要做到可替代CNC或者铸造,3D打印需要先“证明自己”。这是一种典型的传统制造业、制造部门或者工艺部门的思维方式,也是一个“无风险”的推进方式。表面上看起来好像有一个计划,可以推进。实际上,如果像引入一台新的、不同型号的CNC机器的验证方式那样,来对比3D打印这一具有颠覆性制造方式的技术时,根本不可行。他们当时使用的零件,就是一个专门为机加工设计的“铁块”。这种规划不是很成功。结果是,在经历了5年的摸索后,这个公司在3年前,对他们的3D打印事业部做了重组,定下了3个大方向:增材制造设计、增材制造工艺及流程管控、后处理及质量检测。这个例子其实非常典型,说明欧美市场也经历过这个阶段。只有基于对技术的正确认识,取其长、避其短,结合产品设计、生产、投入市场过程中的真正痛点,才能找到应用,才能可持续性的提高机器利用率。从以上这个例子中可以看到,传统行业对3D打印技术缺乏正确认知,其原因主要有以下几点:第一:缺乏对技术的了解由于缺乏对3D打印技术的了解,传统制造业对3D打印的预期可能跟现实有一些偏差。很多人接触以前觉得3D打印什么都能做,而且可能不会贵太多。买回来之后,发现运营成本高,打印失败率高,设备稳定性不好,以及还有后处理等一系列的事情。第二:缺乏寻找应用的能力传统制造业通常以结果为重,在创新中比较求稳。导致大多数时候,他们对新技术、新设计以及新的制造方式并不感兴趣,他们感兴趣的,是结果。而且传统制造业产业链条拉的比较长,所以有时候制造部门或者是研发部门买了机器,但是设计部门还是以机加或者注塑的原则去做判断,导致很多应用的机会被错失。对于传统制造业,3D打印用于原型制造已经被他们所接受,问题在于如何进行更进一步的应用。不过,他们可能不会自己主动在这方面下功夫。第三:创新性设计能力的缺乏中国工业设计之父柳冠中在2016年曾指出,“中国还不是真正意义上的制造大国,而是加工型大国” 。这表明了国内缺乏创新设计能力,信奉拿来主义。创新设计的不主动性,导致3D打印成为传统零部件的另一种加工方式,而在成本高昂、性能不确定的情况下,自然不具备爆发和大规模应用的基础。Materialise依赖近30年的制造经验也指出,3D打印的制造优势,20%靠材料、20%靠工艺、60%依赖新设计。而难,就难在新设计上。3D打印的优势,是要基于设计的革新才能更好的发挥作用。设计理念的转变是一个比较难的过程,设计经验的积累更是一个漫长的过程。向国内传统行业推广3D打印面临的挑战及解决办法在国内传统行业中推广3D打印是具有挑战的。这些挑战主要在于,绝大多数的情况下不但要帮他们寻找在哪里可以用3D打印,怎么用3D打印,而且首先要告诉他们什么是3D打印,为什么3D打印能用在传统行业中,为什么3D打印对比起传统方式有可能是更好的解决方案。对于以上这些挑战,杨湾湖先生表示,Materialise通过近30年在行业内的积累,已经制定了一套完整的解决方案,来帮助传统制造业加速开启增材制造技术的使用进程。这套方案已经在欧洲成功运转了多年,Materialise也寄希望其能在中国取得同样的推动作用。1)针对传统行业对3D打印的认知有限:Materialise提供了3DP Academy研讨会。Materialise会通过大量开创性案例,展示增材设计的巧妙之处,并从价值驱动的角度来分析应用增材制造的意义。2)针对传统行业缺乏寻找应用的能力:Materialise提供了“3DP SCAN”项目。这是一项在具体的应用公司进行的增材制造审查过程。Materialise将派出一位资深增材制造咨询师,现场寻找潜在的能够通过增材制造优化的零部件,并提供完整的研究报告。3)针对传统企业对设计涉猎不深:Materialise非常理解组建设计团队、研发团队、工艺团队需要时间。设计能力的形成也绝非一日之功。Materialise可以与传统企业合作,将自身在3D打印工程设计的能力与传统企业在相关领域的专业知识相结合,进行深度挖掘,从而找到优化空间,创造出有意义的应用。总结我们不确定3D打印行业现在是不是正在“退烧”,但它一定是处于转型期,以前仅仅向用户推销设备、提供简易的3D打印服务,却无法提供解决方案的时代终究要结束。未来的3D打印市场一定是属于那些技术水平高、对于工艺链掌握的透彻、能够深挖应用的团队。如今,我们也已经看到像上海九院、格力空调、一汽大众、宁夏共享等不同领域的传统行业正在行动起来主动寻求3D打印解决方案。未来3年,将是这些行业重新认识3D打印的一个3年。一旦他们更了解为什么、在哪里、怎么用3D打印后,我们有理由相信国内对3D打印的应用会越来越深入,越来越高端。而当前仅停留在原型制造方面的用户,也一定会更加倾向于直接应用的尝试。Materialise将在2019 TCT亚洲展上为您带来一场定制的特别版3DP Academy课程,由设计大师Dries先生主讲。活动免费,仅限60个席位,报名从速!时间:2.22日下午1点至5点 地点:W5馆M8会议室欢迎转发延伸阅读:3D打印200亿市场如何实现?2018年3D打印应用现状(下篇)辩证分析:3D打印市场的喜与忧从技术角度谈2019年3D打印会有哪些发展变化 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):与Materialise探讨中国3D打印应用现状与前进之路
  • 2018年国内3D打印行业融资现状,资本市场仍处于初级阶段

    2018年国内3D打印行业融资现状,资本市场仍处于初级阶段

    随着3D打印前沿技术的日益成熟,3D打印技术被广泛应用于工程机械、汽车、航天航空、消费品制造等领域,国家也在2017-2018年两年间密集出台政策扶植3D打印产业的发展,从发展目标、行业标准、财政扶持、重大项目立项等多个层次给予支持。政策推动产业发展,融资仍处于初级阶段在政策的推动下,近两年我国3D打印行业的融资活动极度活跃。据前瞻产业研究院的统计数据显示,自2014年以来,我国3D打印行业融资事件共计76次,涉及项目66个。其中,2017年融资事件24件,为近5年来最多;2018年,融资热度稍显冷却,融资事件为13次。从融资轮次来看,主要集中在B轮之前,其中天使轮投资事件有33次,泛A轮(包括Pre-A、A轮、A+轮)投资事件共有29次,B轮投资事件仅有4次。从融资金额来看,根据已透露金额的融资事件统计,战略投资虽然仅有7笔,但是由于公司发展前景良好,与投资方合作密切等原因,获得的投资金额占比最高,占全部比重的30.93%;由于初期的融资金额较低,虽然天使轮和A轮在融资事件中占据了绝大比重,但在融资金额上比重略小,分别为14.10%和9.71%。资本规模整体较小,3D打印潜力巨大从2018年我国投资项目来看,资本主要关注领域为3D打印设备相关企业,共有7家3D打印设备企业获得了融资,其中3家从事金属3D打印设备制造,4家从事FDM桌面机;3D打印技术研发企业和3D打印材料研发企业分别有4家和3家获得融资。前瞻产业研究院分析认为,现阶段以及未来的一段时间内,3D打印设备制造仍然是我国3D打印行业的主要发展趋势,相对利润较高的3D打印材料、3D技术及服务由于技术壁垒、资金规模要求较高等原因暂时还不能大规模实现。END随着3D打印技术应用领域的不断拓展,3D打印市场的投资潜力无疑是巨大的。借鉴外国先进企业的发展经验,当3D打印设备普及规模达到一定程度后,3D打印材料和3D打印技术及服务领域是企业获取利润的主要增长点,而我国专门从事3D打印材料和3D打印技术及服务业务的企业还较少,规模整体还较小,未来投资潜力相对而言会更大一些。欢迎转发 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):2018年国内3D打印行业融资现状,资本市场仍处于初级阶段
  • 盘点3D打印高性能光固化树脂

    盘点3D打印高性能光固化树脂

    光固化3D打印在原型制造方面具有突出的优势,它可以精准制造各种复杂曲面和异形结构,并且具有优异的表面质量。近些年来,光固化技术的应用逐渐拓展到了汽车、医疗、一般消费品,甚至航空航天领域最终零部件的生产,这要归功于材料性能的不断突破,才使得这一应用最成熟的工业3D打印技术焕发出新的生命力。本期我们来了解当前市场上有哪些高性能的光固化树脂材料。1. 高强树脂高强树脂具有与ABS相媲美的强度,此类材料在强度和伸长率之间取得了一种平衡,使3D打印的产品拥有更好的抗冲击性和强度,适用于汽车、工业和消费品产品制造。以Carbon推出的EPX 81为例,该材料显示出与20%玻璃填充的PBT相当的机械性能,并且具有140摄氏度的热变形温度以及高耐磨性。塑成科技高强度树脂此前,Formlabs推出的Tough树脂、国内塑成科技推出的LA0004树脂以及联泰的EvoLVe_128树脂即属于此类材料。此外,针对于特定行业的应用,目前市面上也有增强韧性树脂,适合夹具、模具、工程产品等终端产品的制造。2. 高温树脂耐高温树脂具有极好的尺寸稳定性,可用于耐受强光的展览模型、水龙头、管道和家具电器原型的制造,也可用于汽车、航空航天以及其他工业设备内部需要长期热稳定性的组件制造。Formlabs耐高温树脂高温树脂也有不同的规格,适用于不同的应用。Stratasys推出的高温树脂热变形温度为63-67℃,适合于热空气和热水测试;Carbon的氰酸酯树脂,热变形温度高达219°C,在高温下可保持良好的强度、刚度和长期的热稳定性,适用于汽车和航空工业的模具和机械零件制造;Formlabs的耐高温树脂热变形温度则达到了289℃,谷歌ATAP团队使用它打印可穿戴设备的电路板组件。3. 铸造树脂3D打印铸造树脂已经开始应用于精密铸造,此类树脂的膨胀系数不高,在燃烧的过程中所有的聚合物都会燃烧掉,只留下最终产品的形状。捌零三维推出的铸造树脂此类树脂目前在牙科、首饰以及文物复制方面应用较多,与传统蜡模相比,3D打印简化了制造流程,并最大限度的保留了产品细节。4. 透明树脂透明树脂是一种低粘度光敏聚合物,适合制造有一定强度和防水的部件,产品几乎无色,也可着色,看上去更像是真实透明的塑料。3D打印的透明树脂玻璃瓶该材料适合用于透明部件的形状和外观测试,如玻璃、护目镜、灯罩和灯箱、液体流动情况可视化、艺术和建模展览等,在汽车、医药、电子类消费市场都有一定应用。5. 弹性树脂弹性树脂是一种高弹性、抗撕裂材料,在压缩载荷和循环拉伸压力下具有优异的弹性性能,可与传统的TPU弹性体相媲美,主要用于鞋类、体育用品、机器人、假肢和消费品制造。阿迪达斯带3D打印跑鞋EPU41是carbon推出的第二代弹性体树脂,该材料尤其适合制作弹性体网格结构,在安全性和舒适性方面优于传统的聚氨酯泡沫。这是由于其抗撕裂强度、能量返还和延展性使其具有优异的缓冲和耐冲击性能。目前这种树脂已经用于生产Adidas的4D跑鞋。6. 柔性树脂柔性树脂不如弹性树脂那样有弹性,它是一种半刚性、耐磨、可反复拉伸的材料,适用于要求韧性和抗重复应力的场合,此类材料材料提供了高冲击强度,是制作外壳类零件的完美选择。3D打印的柔性树脂目前可以进行柔性树脂生产的厂商包括Formlabs、FSL3D、Spot-A、Carbon、塑成科技等。7. 医用树脂医用树脂专为医疗系统、皮肤接触设备、药物接触设备和一次性医疗设备应用组件而设计,能够为患者生产安全可靠的最终用途产品。3D打印牙科医用树脂与此同时,医用树脂根据不同的用途也有不同的高规格要求,普通的医疗产品需要其具备灭菌兼容性和耐化学性能,而牙科类树脂还需具备良好的机械性能和生物相容性。End除以上树脂外,还有日光树脂、陶瓷树脂等,材料的突破拓展了光固化技术的应用范围,欢迎各位专业朋友补充。欢迎转发TCT Asia 2019 ,预登记参观免50元门票欢迎材料、机械、设计、控制等专业的学生及技术人员加入3D打印技术参考QQ群:867355738。本群将提供技术交流、工作机会以及资料分享。延伸阅读:3D打印特种材料汇编当前最常用的耐热3D打印材料高强耐用PLA3D打印材料及其设备先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):盘点3D打印高性能光固化树脂
  • Materialise采访铂力特总经理薛蕾,探讨中国金属打印的发展

    Materialise采访铂力特总经理薛蕾,探讨中国金属打印的发展

    2018年底,Materialise China总经理Kim Francois与BLT首席执行官薛蕾先生讨论了中国增材制造业的发展。 以下为主要访谈内容,借此我们来了解铂力特这家企业:铂力特提供的业务包括:金属3D打印机、原材料、打印服务以及技术服务,为行业提供金属打印相关的全套解决方案。作为国内最大的金属打印服务商,铂力特与中国航天科工集团、中船重工、商飞、中航工业以及空客、赛风等企业达成合作。铂力特金属打印服务设备目前有90多台,预计2019年将增至100台,行业客户主要集中在航空航天。与materialise的合作主要集中在OEM、MCP等软件的使用开发以及设计软件的国内代理。薛蕾认为国内金属打印发展的主要挑战:1.金属3D打印的制造成本高昂,目前从机器、原材料、软件到零件的成本都普遍较高,需要整个行业全产业链一起努力。2.产业缺乏标准,当前对于大规模工业生产应用来讲,急需要对整个增材制造行业的质量标准和规范进行梳理及认证。3.面向增材制造的设计能力不足,创新设计能够把技术和产业有机结合起来,对于推动行业发展至关重要。---------END---------TCT Asia 2019 ,预登记参观免50元门票欢迎材料、机械、设计、控制等专业的学生及技术人员加入3D打印技术参考QQ群:867355738。本群将提供技术交流、工作机会以及资料分享。延伸阅读:美军使用3D打印维护战机有哪些隐忧从先进制造的角度分析矫形鞋垫的成本及趋势年盈利13亿美元的隐形牙套制造商的商业模式EOS与惠普的批量化制造技术之争:LaserProFusion与MJF长按添加订阅Share the World's 3D Printing TechnologyKim女士的中文很可以 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):Materialise采访铂力特总经理薛蕾,探讨中国金属打印的发展
  • 看美军如何使用3D打印维护战机,同时又有哪些隐忧

    看美军如何使用3D打印维护战机,同时又有哪些隐忧

    导读: 2018年12月,美国空军第574飞机维修中队为F-22猛禽战斗机安装了一个钛合金3D打印的辅助支架,该部件在三天内实现订购和交付,极大减少了受损飞机的停机时间。3D打印技术是全球范围内的前沿技术,最尖端的航空工业对这种技术最为关注,当然对技术把控也最为严谨。美军一直将3D打印技术作为先进制造技术进行研发应用,美国防部高级研究计划署牵头组织了美军多个空军基地,会同美国30多家企业和科研机构进行了长期研究,目前已经在多种型号的军用飞机上使用了3D打印部件,甚至在F-22和F-35这些第五代战斗机上都有应用。F-22战斗机上的第一个3D打印金属部件F-22“猛禽”由洛克希德·马丁公司和波音公司制造,是美国空军使用的单座双引擎全天候隐形战术机。该机于1997年首飞,2011年停产,但运营单位仍在使用。这种情况不可避免地带来一定的挑战,特别是在修理或更换F-22部件时。F-22“猛禽”战斗机美国空军第574飞机维修中队采用3D打印提供了可行的解决方案。其按需生产的优势可节省大量时间和金钱,部件在三天内交付空军基地,实现了快速生产和安装。钛合金3D打印支架比铝合金有更好的耐腐蚀性维修的部件为飞机驾驶舱踢板组件中的支架,过去使用铝合金制造,在高低空温差大的情况下会加速氧化。574飞机维修中队针对该部件的使用环境进行了重新设计,采用钛合金替代铝合金,并使用SLM金属3D打印技术制造,提高了零件的强度和耐腐蚀性,成为F-22战斗机上的第一个3D打印的金属部件。E-3“望楼”预警机上的3D打印部件——美军飞机维修的重要里程碑美军廷克空军基地第552维修中队作为第552空中预警联队的飞行装配专业保障分队,2015年,采用Fortus 400mc 3D打印机制造了E-3“望楼”预警机的座椅扶手端盖等非关键部件,并通过了耐火测试而予以使用。E-3“望楼”预警机尽管对于预警机的任务飞行能力影响不大,但这是美国空军利用3D打印技术革新飞机维修的重要里程碑。美空军采用3D Systems的Figure 4生产平台制作停产飞机的替代配件面对3D打印的巨大优势和吸引力,美军开展了3D打印技术对于战机维修的应用研究,并资助了3D Systems Figure 4生产平台的研发,以期将高速3D打印整合到飞机维护的供应链中。F-35A闪电II的起落架2018年8月,犹他州希尔空军基地第388维护小组为F-35隐形战斗机开发了3D打印专用替换部件,为一个全新的起落架舱门节省了高达7万美元的成本。对3D打印安全性和可靠性的担忧对于3D打印这一全新技术所制造的零部件,美军也存在安全性担忧,这也是迄今为止3D打印仅参与制造非关键部件的原因。以F-22战斗机上的钛合金支架为例,它仍需通过严格的压力测试,确保能够承受相当强度的负荷。金属打印零件CT扫描3D打印的部件将持续由飞机维护团队监控和检查,如果一切顺利,部件将得到验证,并在维护期间安装在所有F-22 飞机上。虽然3D打印的钛合金支架是非关键部件,但它只是美国空军飞机维修计划众多金属3D打印部件中的一个。据报道,在F-22上目前至少有五个其他的金属部件计划在不久的将来进行验证。维修团队主管介绍,如果采用3D打印制造更复杂的部件,飞机的维护时间将缩短60-70天。3D打印金属零部件的质量依赖于设备、材料、工艺的稳定性除零件的安全性担忧之外,美国空军也对设备的稳定性和可靠性存在忧虑。目前3D打印机存在的最大问题是同一台打印机、使用相同的CAD模型和原材料,制造的部件质量存在差异,而且打印结果不可预测。对此,美国空军正在进一步探索工艺和流程,确保零件的安全性,并向大型受力构件打印乃至整机制造的方向发展。END尽管目前的3D打印技术还只是露出第一缕曙光,也无法达到制造大型受力构件乃至整机的技术成熟度,但美军在该领域的研发应用却取得了不错的成果。美国空军认为,3D打印技术在军事领域应用已经多年,目前的应用重点应当是发掘技术推广的潜力,进一步提升美军的作战效能。由于3D打印具有快速成型的优势,可以更多地运用到装备后勤保障领域,降低部件的库存需求,非常适合保障前沿部署的飞行中队,提升作战飞机的可用性和出勤率。欢迎转发TCT Asia 2019 ,预登记参观免50元门票欢迎材料、机械、设计、控制等专业的学生及技术人员加入3D打印技术参考QQ群:867355738。本群将提供技术交流、工作机会以及资料分享。延伸阅读:珠海航展:看3D打印如何助力中国军备基于粘结剂喷射和SLM的金属3D打印性能对比分析几种金属打印的特点及在航空领域存在的问题看东方航空如何将增材制造运用到民航维修改装领域金属材料选择性激光熔化过程中的冶金问题和质量控制长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):看美军如何使用3D打印维护战机,同时又有哪些隐忧
  • 年盈利13亿美元的隐形牙套制造商——隐适美的商业模式

    年盈利13亿美元的隐形牙套制造商——隐适美的商业模式

    对于隐形矫正的领导者隐适美来说,2018年可谓是关键的一年。目前临床上使用最广泛的两种隐形牙齿正畸是舌侧托槽正畸和无托槽牙套正畸。前者在理论上会更加隐蔽,因为将普通托槽矫正中的托槽转移到了牙齿靠舌一侧,但是同为托槽矫正,在靠舌侧的安装难度会更高。后者就是依靠透明的可摘取牙套来实现正畸和隐形,隐适美已然成为隐形牙套正畸的代名词,是口腔器械巨头Align Technology推出的看家产品。隐适美矫治系统主要分成两部分:ClinCheck软件和隐适美矫治器。隐适美矫治器2017年隐适美收入13亿美元、患者病例超500万,并在加州开设实体商店,Align公司总裁兼首席执行官Joe Hogan表示,隐适美2018年在策略上是推动国际扩张,增加隐适美正畸普及率,特别是青少年患者。为了了解隐适美的布局和规划,动脉网对其产品规划、竞品和隐形矫治行业情况作了解析。市场和营销上取得成功Align由两个牙科门外汉创立。时间回到1997年,两个尚在斯坦福大学的学生Zia Christi 和 Kelsey Wirth萌生了用透明塑料矫正器来矫正牙齿的想法,随后他们筹集了几百万启动资金并创立了Align Technology。1998年隐适美即通过了FDA的审批,不过接下来的经营过程并没有想象顺利。当时的隐适美效果并没有金属托槽正畸那么理想,加上复诊过于频繁等原因,想要让大众接受这个新手段只能将大把的钱砸在推广和营销上。不过,隐适美的推广活动显然取得了巨大成功,2001年1月Align即成功IPO,登陆纳斯达克。经过多年运营和研发,其隐适美产品已经在全球包括中国在内的65个国家站稳脚跟,依靠自己在口腔正畸领域多达400余个注册专利,将竞争对手死死压在身后,拿下了无托槽隐形牙套市场约90%的份额,成为隐形无托槽矫正器的开拓者和市场垄断者,成功积累了逾500万成功案例。近十年来,Align的股价上涨了16.7倍,有89%的营收由隐适美贡献。但是从2017年10月开始,Align就不能再靠隐适美继续高枕无忧了,因为根据美国的专利法,Align的隐适美 system专利已于去年十月过期,意味着隐适美有40项专利现在已经不受保护,这对Align会是不小的冲击。专利保护到期对公司发展非常不利,竞争者们早就虚位以待,一等专利到期就推出相同的产品冲击原来的市场,同类产品的价格会被一再打压,因此营收往往难保持原有水平,这一点在医疗器械和药物市场屡见不鲜。虎视眈眈的竞争者们在Align的发展历程上,早就遇到过竞争对手拦路虎。2004年,创始人之一的Zia Christi就脱离Align自己独立,成立了Ortho Clear公司,成为了Align在隐形正畸市场的直接竞争对手,和老东家打了一大堆官司后,最终Align以2000万美元全资收购了Ortho Clear,轻易全身而退。在专利到期之前隐适美的主要竞争对手是Clear Correct公司,其矫正器是用自家专利耐磨材料Zendura制造,可以保证在患者咬合的情况下不易变形。跟隐适美不同的是,ClearCorrect为患者提供了三套正畸方案:limited 6、limited 12和无限量矫正器,这三种方案主要对整个治疗流程所使用的矫正器数量进行了限制。对于只需要微调的患者,一般医生会推荐limited 6或limited 12方案,可以对患者医疗成本进行有效节约,成为了隐适美之外的经济版替代方案。尽管如此,Clear Correct排名全球第二,但是其市场份额和隐适美相比还相去甚远。2017年8月,士卓曼集团以1.5亿美元价格全资收购全球第二大隐形矫正品牌ClearCorrect,并通过加控股西班牙隐形矫正品牌Geniova 以及全资收购齿科数字化解决方案提供商Dental Wing,正式进入齿科数字化正畸的领域。但现在的专利保护到期是Align前所未遇的,觊觎隐形正畸这块蛋糕的对手,仅美国目前就有约30家企业准备入驻隐形正畸领域。在Align发展的轨迹中,一个关键节点是收购Cadent。Align公司以前在2011年收购了以色列口腔扫描仪公司Cadent,这一举措曾为Align带来了可观的收益,也是数字化口腔的必然举措。收购Cadent之后,iTero一时成为市面上当时唯一兼容隐适美矫治器的产品往常的临床正畸流程往往比较繁琐,首先患者要留下牙齿模型,医生交给矫正器公司制作牙模,然后矫正器公司再对牙模进行扫描后制定治疗流程,再3D打印出各治疗流程的矫正器模型,最后再制作出矫正器。引入了口扫技术后,只需要先进行口腔扫描,扫描结果经公司分析并设计治疗流程,最后进行矫正器的3D打印即可,节约了约四分之一的工作量。这个极具科技感的技术在当时可以说是隐适美独家专供,但现在已经有很多公司宣布将进入口腔扫描和矫正器设计软件领域,比如3Shape Dental公司已经制作出了名为Trios的口腔扫描仪,将这个技术门槛压了下来。据悉现在已经有越来越多的牙科技工所,正在考虑自行购置正畸器械设计软件和特殊的3D打印机用于制作透明牙套,甚至有些牙科诊所也有相同的打算。这样一来,很多临床机构便能够绕过Align公司,自己就能实现一条龙的服务。口腔扫描Argen公司,一家1963年成立于南非约翰内斯堡,本专注于X光胶片和贵金属珠宝的公司。1985年Argen公司总部迁往美国加州,开始向德国和中国销售牙科合金,自此实现了飞跃式的增长,1995年Argen成为了美国最大的牙科贵金属合金制造商,2005年成为了该领域的全球第一,为全世界105个国家供应产品。2008年创始人的儿子Anton接管了公司,在巩固了医疗合金这块核心业务的同时,还权利向数字医疗外包服务进军,面向全美的牙科技工室并与之合作,提供实验方案等,2011年Argen正式成立了ArgenDigital中心。正是这样一家老牌巨头也于2018年三月宣布进军隐形校正市场,值得一提的是,该公司的口腔扫描技术正是由上面的3Shape Dental公司所提供。Argen公司即将推出的隐形牙套除了上述公司,有着百年发展历程的老牌牙科产品制造商Dentsply Sirona、年营收逾70亿美元的骨科医疗器械制造商Zimmer Biomet以及在1997年就成为世界最大牙科设备经销商的综合医疗产品服务提供商Henry Schein都宣布加入这场混战。从技术的角度而言,隐形牙套的门槛并不算高,对于这些纵横捭阖多年,早就有深厚技术积累和分销渠道的大佬们而言,做出同类产品可以说是信手拈来。牙医们的担忧隐适美在创立早期曾陷入过大把砸钱营销却见不到市场打开的迷局,随着新CEO上任,改变运营策略,将客户群体精准定位在了具有处方权的牙医和牙科矫正师身上,直到2004年才实现了盈利。牙医们想要为患者提供隐适美产品的话需要经过Align公司的指定,牙医要接受隐适美的相关基础培训,充分了解治疗过程以及维护方法,这样也将牙医和牙科矫正师纳入了自己的分销网络之中。牙医们也能从隐适美的销售额中得到提成,自然也会不遗余力地向患者宣传推荐。由于最终矫正器的制造以及口腔扫描技术都被Align公司牢牢捏在手里,牙医们和Align公司形成了互惠互利但又互相牵制的关系。但是面对专利到期的危机,Align公司近来似乎有意打破和牙医之间的关系,这源起于他们对Smile Direct Club进行独家隐形牙套供应。Smile Direct Club成立于2014年,该公司旨在让患者越过牙医和诊所,省去患者来回奔波的麻烦,在家就可以对牙齿进行取模,然后公司根据牙模直接将定制好的矫正器寄给患者,省去中间商,在经济上也能为患者减少负担。Align公司曾与SmileDirect Club对簿公堂,状告后者产品侵权,但随着2016年10月Align宣布将为SmileDirect Club独家供应非隐适美的隐形牙套,两者达成了合作关系。甚至后来还为Smile DirectClub注资4670万美元,拿下了该公司17%的股份和一个董事席位,继Ortho Clear之后再一次将竞争者化为了合作伙伴。但Smile Direct Club的经营策略不太符合牙医们的利益,去年10月,美国大量牙医对Align发起了抨击,认为Smile Direct Club这种正畸手段越过了牙医和X光检查,看似让患者省钱省力,实际上会带来很多潜在危害,比如牙龈和下颚骨萎缩,甚至牙齿脱落。2017年4月,美国正畸协会AAO也在美国36个州对SmileDirect Club提起诉讼。SmileDirect Club产品示意图事实上,与牙医们互相依存的关系也是隐适美抵抗竞争者的有效屏障,对手们可以复制产品和技术,但隐适美在美国已经取得了相当的市场份额,新产品想要获得牙医们的信任并入主诊所的障碍会比较大,可以有效减少新竞争者的发展进度。但是Align公司开展的新模式仿佛要革掉正畸医生们的命,难免会遭到医生质疑。2017年11月,Align公司在旧金山开了第一家隐适美线下门店试点,想要让患者直接与公司建立关系。消费者前往门店,可以获得免费的口腔数字扫描,愿意采用隐适美治疗的患者将被优先安排给当地的隐适美提供商,并按照消费者预算提供分期支付计划。隐适美线下商店旨在通过和消费者的个性化沟通,来验证通过零售的方式为消费者提供隐适美治疗信息以及口腔扫描,是否能进一步缩短消费者的购买周期。这样的试点其实也可以理解成Align公司对践行新商业营销模式的尝试,为此Smile Direct Club方面发表声明,认为Align公司违反了彼此之间的不竞争条款,但Align方面认为这样的试点,并不会影响Smile Direct Club在2018年的预计收入。站在局外人的角度,Align为了在专利保护过期后持续发展采取新商业模式无可厚非(从2018年开始,Align每年平均会有23项专利到期),但对于牙医和Smile Direct Club而言难免一时难以接受,除了专利问题,Align公司似乎正腹背受敌。新推三个产品线,能否持续领跑?当然,Align公司仍然有自己的底气,多年来隐适美的专利储备量庞大,而2017年10月到期的也仅仅是早期的40项专利,还有28项专利到2028年才会到期,老材料EX30过期,现在用的新材料Smart track,跟到期的专利无关。Align公司的总裁兼首席执行官JoeHogan对此自信地表示:“竞争对手们的技术恐怕会被我们甩10年”。除了有足够吃的老本,Align仍在积极革新自家的产品线。2018年4月,Align一口气发布了三项新产品和服务模式。Align公司首席营销官兼高级副总裁Raphael Pascaud表示:“这为我们的客户提供了更多更灵活的选择,我们也能轻易满足患者的不同需求。隐适美不仅采用全球最先进的口腔扫描成像技术,也能为患者提供最广泛的矫正器组合。结合我们独到的数字化工作流程,Align可以为患者提供独到的端到端解决方案。”垄断格局一旦被打破就难再建立,面对这么多竞争者的搅局,强如隐适美也不能不打起精神。对于患者而言,生产者之间的竞争将会进一步推动他们的技术革新和服务水平提升,也将进一步削减产品溢价。欢迎转发TCT Asia 2019 ,预登记参观免50元门票欢迎材料、机械、设计、控制等专业的学生及技术人员加入3D打印技术参考QQ群:867355738。本群将提供技术交流、工作机会以及资料分享。延伸阅读:从先进制造的角度谈丁香园天价鞋垫的是与非3D打印如何辅助医生手术,如何宽慰患者医疗奇迹:3D打印如何改善我们的生活増材制造技术在医学领域的应用问题及带来的新设计理念长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):年盈利13亿美元的隐形牙套制造商——隐适美的商业模式
  • 从先进制造的角度谈丁香园天价鞋垫的是与非

    从先进制造的角度谈丁香园天价鞋垫的是与非

    不久前,丁香园一篇博文掀翻了“百亿权健帝国”,而本周它却因一双鞋垫深陷舆论旋涡。就是上图这样一双矫形鞋垫,售价1980元,而且被冠以医疗器械,确实不便宜。不过此前,丁香医生还暴打过两个天价鞋垫的主儿,一个是江苏省人民医院,他们的一双矫正治疗鞋售价2650元,而出厂仅260元;另一个就是大家熟知的权健,1068元的价格也是丁香医生关注的焦点。更关键的是,被暴打的两家无一例外都受到了新华社的关注,而且都受到了调查。如今,丁香园自己的鞋垫也卖这么贵,被质疑也在情理之中。那,一双鞋垫而已,何以价格这么高呢?本期我们从制造的角度一窥其合理性,再看天价背后又有哪些不合理。何为矫形鞋垫矫形鞋垫可以称为是一种医疗产品,适用于足部病变者,并能对扁平足、高弓足以及糖尿病足予以矫正。传统上,针对不同的消费人群和使用目的,矫形鞋垫的生产方式发展出了预制、半定制和定制三种。传统运动鞋垫预制鞋垫多用于运动鞋,可预防或矫正轻度足部问题,产量大价格低,可以为一般人群所使用。半定制和定制则是针对确有足部健康问题的人群。随着人们消费水平和对舒适度要求的提高,定制鞋垫逐渐成为趋势。矫形鞋垫的制作过程据笔者查阅资料,定制矫形鞋垫的制作过程主要有取型、修型、成型、适配等过程。其中前三个步骤因3D扫描技术的出现取得了突飞猛进的发展。 3D扫描获取足部数据并适配矫形鞋垫设计3D扫描技术为高速、全方位、私人定制鞋垫的推广提供了可能。目前业界较为流行的方法是采用足底压力扫描仪、三维扫描仪等对患者的足部结构进行取样,再通过设计软件对矫形鞋垫进行修型与适配,以此获得矫形鞋垫的三维数据。而鞋垫的制造则有减材与增材(3D打印)两种方式,均是基于3D扫描获得的三维数据进行加工。减材式制造矫形鞋垫(加速)3D打印制作矫形鞋垫(加速)基于三维数据的制造方式使矫形鞋垫加工更加精准和科学,然而减材方式对材料的可选择性少,工艺流程繁琐。而增材制造可通过工程设计调节不同部位的密度和硬度,可设计性强,同时节省材料,逐渐成为矫形鞋垫高速和个性化制造的新型途径。3D打印用于矫形鞋垫制造的成本分析3D打印用于矫形鞋垫制造已经有多年时间。2012年南京军区第454医院就已经开始借助3D打印制造糖尿病足鞋垫,医生通过扫描患者足部得到数据并适配获得鞋垫数据,然后传递到打印机打印,用时约30分钟,一天能打印10双鞋垫。相较于中国医疗部门的局部尝试,美国则已经开始了3D打印矫形鞋垫的规模化制造。3D打印的矫形鞋垫2014年,一家叫做Sols Systems的3D打印鞋垫制造商获得了几百万美元的投资,在测试阶段的发货量已达500双。定制鞋垫的售价由医生确定,通常在300-700美元。这个价格其实跟国内医院的价格相差无几。从上面的数据我们了解到,国内外处方鞋垫的价格其实都很昂贵(即使是美国,传统制造的足部矫形器的价格也要500美元),下面我们从制造的角度剖析一下一双3D打印鞋垫的成本。惠普打印机制造的尼龙矫形鞋垫单只鞋垫的重量从重量上看,一双鞋垫就是120g,假设医院或者诊所是委托3D打印服务商制造,按照流通价格6元/g计算,一双鞋垫的打印成本也达到了720元。即便有的鞋垫尺寸不一,重量不同,那我们把鞋垫的打印成本定位为600-800元,而且这还不包含打印完后期的贴花等等的处理。前期的扫描、建模(软件自动适配、稍作调整的情况下),一双鞋垫收200-400元的服务费,应该比较合理。这样一来,一双定制鞋垫从服务商那里出货的固定成本就在800-1200元,然而这期间还需要医生、服务商之间相互配合,医生要把治疗效果这样的隐形成本算在里面,这个价格就会高一些。所以,美国当年卖300-700美元,有它的合理性,况且当时的打印成本比现在要高。但是千万不能忽略的一点是,当时美国医生开出的价格并没有太狠。这既是矫形鞋垫高售价的合理性。随着技术的发展,近些年来,矫形鞋垫通过手机端的快速定制成为了新的趋势。通过手机定制矫形鞋垫2015年,Sols Systems推出了面向消费者的自由定制产品,用户只需要对自己的足部拍摄3-5张不同角度的清晰照片,并上传至APP,软件会自动从中提取几百上千个数据点,生成定制鞋垫的三维数据。这种定制的非处方鞋垫售价在100美元左右。无独有偶,2019年美国CES展览会上,世界足部护理产品第一品牌Dr.Scholl宣布与加拿大矫形鞋垫定制商Wiivv展开合作,共同扩大矫形鞋垫的定制业务规模。手机定制鞋垫简单易操作据介绍,手机软件会根据每个用户的脚弓贴身设计出适合不同使用者脚型的鞋垫,这确实更加方便。笔者查询了Wiivv官网,这样一款矫形鞋垫的售价为99美元。Wiivv公司3D打印制造的鞋垫另外,我们可以注意到,通过手机定制的非处方鞋垫的价格与我们上面的计算方式有出入,这是因为服务商给医院的价格总是要留一部分利润的。Wiivv通过SLS技术打印鞋垫Shapecrunch通过FDM技术打印鞋垫如果说上面的价格依然较高,那2017年印度初创公司Shapecrunch(可搜索下载)推出的3D打印矫形鞋垫价格则要更低一些。它采用FDM技术制造,材料和设备的投入要低很多。据Shapecrunch官网介绍,这款鞋垫的正常使用寿命超过2年,还提供6个月的保修期,目前已有3000多名患者使用了他们的鞋垫。不过目前,笔者尚未看到一家规模化的中国3D打印矫形鞋垫定制平台,这个市场还是挺大的。总结3D打印鞋垫的制造速度和定制化水平都是空前的,但同样价格也是高昂的,通过上面的成本分析我们也可以理解它的合理性,不过丁香园的矫形鞋垫应该并不属于3D打印定制类型。除矫形鞋垫外,像3D打印的牙冠、隐形牙套这些普通人能够用到的产品,会越来越多的走进生活。这些产品确实能够给患者带来更好的体验,但动辄上万(隐形牙套)的价格也让人却步。不过,随着技术更加成熟,应用更加普及,以及一些专利文件的到期,相信相关产品的价格会慢慢降下来。这离不开研发人员和医疗工作者的努力,更离不开国家政策法规的规范和支持。笔者只期好的产品能够让普通人用得上、用的起,也希望3D打印能够更好的服务人们的普通生活。注:本文感谢Materialise杨湾湖先生、蔡东海先生、喷墨技术专家杜工以及点创三维刘航先生提供的观点和数据支持。欢迎转发TCT Asia 2019 ,预登记参观免50元门票欢迎材料、机械、设计、控制等专业的学生及技术人员加入3D打印技术参考QQ群:867355738。本群将提供技术交流、工作机会以及资料分享。延伸阅读:医疗奇迹:3D打印如何改善我们的生活3D打印如何辅助医生手术,如何宽慰患者医疗案例:3D打印气管支架用于复杂手术増材制造技术在医学领域的应用问题及带来的新设计理念长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):从先进制造的角度谈丁香园天价鞋垫的是与非
  • EOS与惠普的批量化制造技术之争:LaserProFusion与MJF

    EOS与惠普的批量化制造技术之争:LaserProFusion与MJF

    1994-1996年,EOS先后推出了世界上第一款激光烧结(SLS)设备和配套尼龙粉末材料。经过20多年发展,EOS SLS设备已迭代多次,应用行业覆盖汽车、医疗、航空航天等多个领域,成为业内最顶级的激光烧结设备制造商。2014年,传统喷墨打印巨头惠普宣布成功研发多射流熔融工艺,并于两年后发布商用3D打印机,一同推出的还有尼龙粉末材料。该技术的最大优势是速度快、适于批量生产、单件成本低。当前包括大众、宝马、福特等在内的多家汽车制造商均与惠普展开了深度合作。对于整个3D打印市场来说,惠普的加入可谓带来了新的活力,然而对于EOS来说,惠普可谓来者不善。尽管有很多人说惠普打印机工作流程也没多快,精度也就那样,成本也不低,云云如此。但不可否认的是,惠普确实带走了一些潜在客户,这种竞争是客观存在的,它确实有优势在那里。因此,世界最为知名的3D打印机制造商EOS突然就和喷墨技术巨头惠普成了直接竞争对手,而后者的风头一度超越前者,这在2014年之前,谁又能想到呢?然而如果非要说激光烧结技术不如惠普多射流熔融技术,那2018年末EOS推出的LaserProFusion技术则可能会弥补这种缺陷。 一种革命性的聚合物增材制造技术2018年11月,EOS宣布推出LaserProFusion技术,它采用近百万个二极管激光器排成阵列激光,瞬间一次性烧结粉末材料,相比过去的单个CO2激光器,新技术的烧结速度快出10倍。EOS将其称为唯一能够取代注塑成型的“革命性的聚合物增材制造技术”,它将使工业3D打印在未来市场更具吸引力。整个截面同时烧结LaserProFusion总输出功率可达5千瓦,在进行单层扫描时,只激活与CAD数据相匹配的二极管,整个截面同步烧结,这比依赖单个激光光斑沿整个构建区域移动的方式自然要快很多。LaserProFusion技术制造的产品该技术是基于2017年EOS推出的P500平台进行改造的,新工艺使P500的工作能力提高了两倍以上。EOS介绍,LaserProFusion技术使聚合物连续制造提高到了新的生产力水平,在5000-10000件的制造量级中相比注塑成型更具成本效益,足以与传统注塑技术同台竞争。与惠普竞争惠普自2016年推出尼龙喷墨成型技术以来,除升级版本外又在2018年推出了金属喷墨成型技术,几年间都是风光无两。惠普进入3D打印领域的最大意义在于,它打破了传统3D打印机的局限,令3D打印无论在精度、速度还是产量上都上了一个台阶。这实际上已经与EOS的主营机型产生了直接、正面的竞争。2018年,中国佛山一个平台装配了10台惠普打印机,低投入和规模化制造的噱头让惠普风光无限,也让传统SLS设备商心有不甘。广东兰湾3D打印中心而针对惠普一直号称的喷墨技术制造效率更高、成本更低的说法,EOS高级副总裁表示,实际上2015年EOS发布的P3系列打印机已经比惠普MJF技术更具成本效益,但人们更关注投资成本,而忽略耗材、零件后处理花费等隐性成本。全新的LaserProFusion技术输出能力是P3系列的5倍以上,更无需担负粘结剂耗材的额外成本,相比MJF技术则优势更加明显。EOS不同型号设备相同时间打印的零件数量,最上端体积最高的部分显示出LaserProFusion技术的无限潜力实际上,LaserProFusion技术至少已经开发了8年,而要成为成熟的商业产品,还需等到2021年。即便如此,EOS也对惠普传达了明确地信息,这是一项全新的技术,而不仅仅是一台设备那么简单(潜台词就是,哥有大招,你小心点)。应用端反馈据国外3D HUBS介绍,虽然激光烧结的每个横截面都是逐点融合,MJF以线方式融合,然而这并没有显著改变打印时间。因为涂覆过程和总层数决定了总的打印时间,这两种技术的区别不大。MJF 明显快于SLS的地方是冷却和后处理过程。惠普提供专用的后处理工作站,可加快粉缸冷却速度,并有助于粉末清除。在MJF中,回收的粉末可以80-85%再利用,而在SLS中,粉末只有约60%可回收。EOS新技术的粉末利用率现在不得而知,但后处理系统是一个额外的配套设备,惠普在后打印阶段的优势可能会很快消失。届时,LaserProFusion的高输出能力将显现,EOS至少在打印阶段的效率可能会提升一个量级。快速、低成本、批量化是趋势即使传统激光烧结设备商和用户反馈惠普MJF技术并没有宣传的那样神奇,但快速、低成本、批量化的造势确实为惠普抢得了市场、赢得了用户,这反映出应用市场的迫切需求。如今,老牌的光固化制造商3D Systems、工业级FDM制造商Stratasys以及后起之秀Carbon 3D、Desktop Metal等均已推出基于快速、连续制造的加工平台,加之惠普的MJF技术和EOS的LaserProFusion技术,3D打印覆盖全工艺类型的规模化制造平台基本上全部形成。与此同时,树脂、非金属粉末、金属粉末等3D打印材料的价格也已出现大幅下降的趋势,服务价格亦然。从这样的趋势看来,3D打印的应用会越来越多,在年后的TCT ASIA 3D打印展会上,我们也可以一窥究竟。点击下方二维码可提前注册。欢迎转发、注册欢迎材料、机械、设计、控制等专业的学生及技术人员加入3D打印技术参考QQ群:867355738。本群将提供技术交流、工作机会以及资料分享。延伸阅读:多光束下的激光打印系统惠普3D打印技术成熟应用案例正面PK:HP Metal Jet和SLM谁更快,更具性价比惠普多射流熔融技术与激光烧结技术谁优谁劣,该如何选择长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):EOS与惠普的批量化制造技术之争:LaserProFusion与MJF
  • 3D打印将彻底颠覆口腔正畸治疗方式

    3D打印将彻底颠覆口腔正畸治疗方式

    引言:2017年,我国约有175万人接受了正畸矫齿,其中20%属于美容矫正,这些数字直接反映出我国人民对于口腔健康越来越重视。而很多人不知道的是,3D打印这一对大多数人而言较为神秘的技术,正悄悄走进人们的生活,颠覆口腔正畸的治疗方式。近些年来,3D打印正逐渐被各大口腔医院所接受,因为它的制造速度快,又能最大程度上满足每个人每颗牙齿的个性化制造需求,让每个人的牙桥、牙冠甚至牙套都独一无二,既美观又舒适。在即将到来的 TCT 3D打印展览会上,这些医疗产品的制造商将携各自的设备和技术与大家见面,届时我们将看到他们是如何制作而成的,本期我们提前一窥这些产品背后的故事。1. 隐形牙套制造技术隐适美隐形牙套国际展商:3D SYSTEMS作为隐形矫正鼻祖的隐适美,他们的牙套便是采用光固化(SLA)3D打印技术制造而成。美国最大的3D打印制造商3D SYSTEMS 为隐适美提供强大的技术支持,每天为其生产超过 320,000个隐形治疗牙套。 光固化(SLA)3D打印技术助力透明牙套制造作为全球最早从事3D打印的公司之一,3D SYSTEMS全球服务病人案例已超过580万。该公司为隐适美开发的PRO-X级SLA设备能将病人的ID号码直接打印在牙套上,使北美数百万病人的定制医疗器械没有出现一例混用情况。据了解,基于中国正畸市场的增长,隐适美已经在四川开始加速本土化进程,位于成都的培训中心已经建成,向3D SYSTEMS订购的3D打印设备也已在上个月交付使用, MADE IN CHINA的隐适美也许会对中国市场产生重要影响。国内展商:普利生隐适美在中国市场的最大挑战者,当属时代天使,该公司在国内占据了60%的隐形牙套市场。同样的,它也是采用3D打印工艺,不同的是,它采用的是民族光固化品牌普利生的 LCD 3D打印技术。普利生 LCD 3D打印机普利生是基于LCD的面阵曝光的方式生产隐形牙套,相比SLA单点激光逐层打印而言,制造精度略逊一筹,但生产效率会高出10-20倍,因此其产品在相比隐适美动辄3-4万的价格方面要更加亲民。去年年末,德国化工巨头BASF史无前例地宣布对普利生这样一家民营国内企业进行战略投资,也说明了普利生的生产级技术的巨大应用潜力。2. 口腔内扫描技术推荐展商:先临三维,推荐人群:口腔数字化人群先临三维是近两年在国内数字化口腔领域异军突起的一颗新星,近200平米的超大展位,将展示其作为中国3D打印第一股各个领域的数字化发展态势,其中在数字口腔方面将展示包括扫描和金属直接成型技术。口腔内扫描先临三维在2-3年内就占据了牙模和印模数字化扫描近70%的市场。2019年,先临三维还将推出口内扫描设备,这将会冲击目前3Shape 和西诺德 Sirona的市场份额。据了解,目前国内口内扫描设备2018年出货约1200台。先临此举将会在临床口内扫描领域占据一席之地,同时将促进国内口腔数字化设计的普及应用。3. 牙桥、牙冠直接制造技术推荐展商:铂力特、华曙高科、易加三维传统义齿制造通过印模和铸造而成,工序复杂耗时,更难以保证制造精度。金属3D打印的兴起使这一传统制造技术逐渐被替代。如今,包括铂力特、华曙高科和易加三维(先临三维子公司)在内的国内金属3D打印制造商正在席卷整个义齿制造行业。易加三维打印的金属牙冠采用金属SLM 3D打印制造技术,6个小时可制造160颗牙冠(华曙高科),一颗牙冠的材料成本仅需5-7元,极具成本和效率优势。END对于个性化、舒适性的追求正在成为我们生活的基础诉求,3D打印将使这些诉求变为现实,未来它将彻底改变口腔扫描、口腔修复以及种植体制作等传统口腔治疗方式,这将是大势所趋。除以上展商之外,黑格科技、苏州大业、Formlabs、EnvisionTEC、EOS、Stratasys等超过70家数字化口腔解决方案厂商也将参展此次TCT。国内黑格科技已经在专业3D打印口腔医疗领域走在了前列,非常值得一看。扫描下方图片的二维码即可免费完成预约参观登记,免去现场50元门票费用,与北大口腔医院、上海九院、复星医疗、拜博口腔一同踏上3D数字化口腔的新旅程。TCT Asia 2019 ,预登记参观免50元门票欢迎材料、机械、设计、控制等专业的学生及技术人员加入3D打印技术参考QQ群:867355738。本群将提供技术交流、工作机会以及资料分享。延伸阅读:2018 TCT 应用篇医疗奇迹:3D打印如何改善我们的生活国内PEEK打印机及医疗应用案例医疗案例:3D打印气管支架用于复杂手术长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D打印将彻底颠覆口腔正畸治疗方式