浅析3D打印技术在未来发展的几个突破口

3、面向教育的3D打印机器人

想象一下，遇到一个机器人，可以播放“西蒙说”、可以响应指令、甚至可以自拍的情景吧。在美国新泽西州的自由科学中心，通过一款名为SARA的机器人，任何人都可以做上述事情，甚至更多。SARA是由3D打印而成的机器人，具有完整的人形上半身，可以进行互动的。新泽西州霍博肯的史蒂文斯理工学院的学生开发了该机器人，它可以移动、旋转、举手臂，拾取物品和摆动手指。

LSC公司总裁兼首席执行官Paul Hoffman说，“我们的很多客人，都是初中生和高中生，年龄与史蒂文斯学院的学生相差不大。这尤其令我们兴奋，激发着我们年轻的客户，在社区内与史蒂文斯团队分享他们令人震惊的作品。”

基于法国设计师Gael Langevin和他的InMoov开源项目工作，SARA机器人是由计算机辅助设计(CAD)设计而成的。大约由100个部件组成，包括关节、“骨头”和其它用聚氯乙烯(PVC)塑料打印而成的机器人机械部件。

史蒂文斯原型对象制作(PROOF)实验室主任Kishore Pochiraju教授，与自由科学中心协调，举办了该项展览，吸引了大批年轻人参观该中心。

“我们非常高兴，能够把史蒂文斯学生的聪明才智，与我们自己的技术结合起来实现的一个有趣的应用，展现给不同的观众。”Pochiraju说，“我们希望它能吸引一些年轻人来参观科学中心，并让他们对科学和工程教育职业感兴趣。”

3D打印技术的制造业前景分析

在新泽西自由科学中心，举办了一个名叫SARA的机器人展，这些机器人是由位于新泽　　西霍博肯的史蒂文斯理工

随着3D打印越来越具经济性，制造业对3D打印的潜在商业收益也越来越感兴趣。2016年5月18日，西门子公司宣布与惠普公司结成了一项重要的合作关系。这两家公司将共同致力于推动将3D打印从原型应用到可用于完整生产的可行性研究。

此前一天，惠普正式推出了备受市场期待的3D打印解决方案，分别是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200。据悉，这两款产品都在体素(voxel)的基础上实现了精度、细节和热力学方面的控制，3D打印速度提升了十倍，而每个打印对象的成本降至最低，材料的可重用性也大幅提升。其中4200被设置为具备更高的制造能力水平，可以满足从原型到短期制造等各方面的需求，甚至可以满足同日交付的业务需要。

西门子的3D打印软件可以在惠普新的Jet Fusion 3D打印机上实现多种材料和多种颜色的3D打印。另外，西门子公司开发的软件可以最大限度的提高惠普3D打印机的成型精度，其软件能够进行打印控制，并将对于打印对象颜色和材料的控制延伸到体素水平。这些优势以及惠普3D打印机更快的速度和更低的打印成本，将使3D打印成为最终产品制造和研发的一个非常好的选择。

“3D打印正在为制造业带来一场工业革命，企业可以利用3D打印来实现创造性和创新型产品的开发。”西门子PLM软件的总裁兼首席执行官Chuck Grindstaff说道。

工业增材制造技术要想超越现有细分制造方式的状态，变成一种大面积普及的主流制造应用，就必须具备降低其成本和复杂性，并保持其较高产品稳定性的特质。以金属3D打印为例，打印出来的部件不仅需要广泛的后处理，而且在此之后还需要进行测试，以确保没有缺陷或者错误，避免在使用的时候出现问题。

为了更高效的解决上述问题，金属增材制造公司Sciaky最近开发了一种被称之为层间实时成像与传感系统(IRISS)的金属3D打印技术。IRISS可以对零件外形、机械性能、微观组织以及大型3D打印部件的金属化学性能提供一致的过程监控。该技术可以实时监测金属沉积过程，及时调整过程参数，以弥补在整个打印过程中的波动，从而减少制造后的检测时间，并能通过实时打印调整来改进最终产品的质量。通过IRISS技术将使电子束增材制造(EBAM)用户在打印大尺寸金属部件过程中，实现对几何形状、机械性能、微结构构建和金属化学等方面稳定、可靠地控制。

“增材制造已然成为未来制造业发展的重要趋势之一，虽然它并不完全成熟，但是技术发展之快，如果你忽略了3D打印，那么你可能就犯了一个大错误。”全球商业咨询服务公司的创始人David Burns说。

例如，Burns引用了3D打印对航空部件的重新设计，其中3D打印将每个部件的重量从7磅减小到2磅，并且提供更好的机械性能。每个部件节省5磅的重量，对航空公司来说，可能意味着每年节省上百万美元的燃油成本。

在另一个示例中，3D打印能够在用于注塑成型部件的工具中集成共形冷却通道。新设计减少了循环时间，减少了与变形相关的废品率，并且能讲生产率提高20%至70%。 此外，3D打印使设计团队能够将18个零件组合成1个单一组件，减轻了25%的重量，更重要的是，减少了维护问题。

“将3D打印的设计理念集成到工业应用中，需要完全不同的方法。你需要扩展你的思维，以充分利用3D打印的力量。” Burns说， “成本节约和生产效率的提高将来自于你还没有想象到的方式。”

“将3D打印的设计理念集成到工业应用中，需要完全不同的方法。你需要扩展你的思维，已充分利用3D打印的力量。”