3D打印技術(shù)持續(xù)突破 行業(yè)重大機遇分析

suziku   2016-03-02 16:49:11

3D打印是一種應用非常廣泛,結(jié)合非常強的技術(shù),尤其適合動力設(shè)備、航空航天、汽車等高端產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的制造。市場研究報告數(shù)據(jù)顯示,2015年全球3D打印支出近110億美元,2019年將增長至270億美元,年復合增長率將達27%。到2019年,亞太、美國和西歐市場占全球3D打印支出比重將上升至70%,而中國將成為3D打印硬件和服務(wù)的領(lǐng)先市場。3D打印技術(shù)的持續(xù)突破,將為相關(guān)公司帶來重大機遇。

  將3D打印技術(shù)應用至航空衛(wèi)星領(lǐng)域,似乎已經(jīng)成為共識,許多國家皆已出現(xiàn)成功的應用案例。近日,俄羅斯媒體發(fā)布消息稱,計劃于2016年3月31日發(fā)射世界首顆外殼全由3D打印制造的立方體納衛(wèi)星,引發(fā)3D打印界的高度關(guān)注。

  俄羅斯將發(fā)射立方體納衛(wèi)星外殼全由3D打印制造

  俄羅斯即將發(fā)布的衛(wèi)星為三單元立方星,衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計和主體制造工作由托木斯克理工大學現(xiàn)代化制造技術(shù)科研中心承擔。衛(wèi)星外殼尺寸為30×10×10厘米,全部采用3D打印技術(shù)制造。

  該大學科學家認為,立方體納衛(wèi)星是近年來迅猛發(fā)展的領(lǐng)域,采用3D打印技術(shù)制造外殼將使這類衛(wèi)星變得更為廉價和普及,進一步降低衛(wèi)星開發(fā)的門檻。筆者認為,未來3D打印技術(shù)或成為制造小型衛(wèi)星的突破。

  從現(xiàn)階段應用看,3d打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域主要有兩大應用:一是復雜零部件的直接快速制造;二是零部件快速修復。

  對比傳統(tǒng)制造方式,3d打印在航空航天裝備制造方面優(yōu)勢頗多。首先,航空航天裝備關(guān)鍵零部件的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常較為復雜,鑄造、鍛造等傳統(tǒng)制造工藝難以精準加工,而3d打印的加工過程則不受零件復雜程度所限;其次,航空航天裝備對材料的性能和成分要求十分嚴苛,3d打印技術(shù)可以輕松地加工高熔點、高硬度的高溫合金、鈦合金等難加工材料,且3d打印加工過程中對材料的利用相對充分,可以顯著降低制造成本;再次,3d打印成型后的近件已十分接近成品要求,不需或僅需少量后續(xù)加工,可有效縮短零部件生產(chǎn)周期,滿足航空航天產(chǎn)品的快速響應需求。

  那么,未來3D打印技術(shù)可以打印整顆衛(wèi)星嗎?雖然不能完全否定,但目前面對的問題確實還比較多,因為許多因素限制著3D打印技術(shù)在太空的發(fā)展。首先,太空真空環(huán)境、零重力以及日夜巨大溫差構(gòu)成了惡劣的環(huán)境障礙,這些都會影響3D打印的制造過程和最終質(zhì)量。最大的不利之處是3D打印設(shè)備在太空的運行和維修代價高昂,其中,保證不會影響宇宙飛船運作的可靠電源就是大問題,且3D打印需要航天員參與,但航天員的人力成本非常昂貴。


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