• 1、cura是什么牌子
• 2、現(xiàn)代的3D打印技術(shù)究竟如何
• 3、未來(lái)3D打印會(huì)取代模具行業(yè)嗎

1、cura是什么牌子

醫(yī)療器械：Cura 是德國(guó)公司 Bürgerbook GmbH 旗下的一款智能醫(yī)療器械品牌，專注于研發(fā)和生產(chǎn)各種康復(fù)設(shè)備，如激光治療儀、電磁療儀等。Cura 的設(shè)備廣泛應(yīng)用于疼痛治療、康復(fù)治療等領(lǐng)域。

3D 打?。篊ura 也是一款由 3D 打印公司 Carbon 開發(fā)的 3D 打印軟件品牌。Cura 軟件支持多種 3D 打印技術(shù)，如 FDM（熔融沉積建模）、SLA（光固化切片技術(shù)）等，適用于各種行業(yè)，如制造業(yè)、汽車、航空航天、醫(yī)療等。

請(qǐng)注意，這兩個(gè) Cura 品牌并無(wú)關(guān)聯(lián)。

2、現(xiàn)代的3D打印技術(shù)究竟如何

從我們前幾年對(duì)3D打印的市場(chǎng)和技術(shù)分析，了解的情況如下，供大家參考。

3D打印產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)及技術(shù)趨勢(shì)

近幾年， 3D打印的總體發(fā)展趨勢(shì)是速度更快、精度更高、性能更優(yōu)、質(zhì)量更可靠的方向發(fā)展，主要呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：

1、工業(yè)級(jí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇

近幾年，桌面3D打印機(jī)銷量呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，而工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)則略顯慘淡。2016年，全球桌面3D打印機(jī)同比增加15%，工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)卻減少15%。桌面3D打印機(jī)門檻低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，是企業(yè)進(jìn)軍3D打印領(lǐng)域的較好入口。但經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，桌面級(jí)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)了市場(chǎng)利潤(rùn)小、精度低、實(shí)用性不佳，天花板效應(yīng)明顯。而工業(yè)級(jí)市場(chǎng)契合了智能制造的理念，可廣泛運(yùn)用于汽車、航空航天、機(jī)械工業(yè)、醫(yī)療等市場(chǎng)需求大、發(fā)展?jié)摿Υ蟮念I(lǐng)域，隨著技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，市場(chǎng)潛力將會(huì)隨著技術(shù)的創(chuàng)新突破而爆發(fā)。

2、金屬3D打印領(lǐng)域快速發(fā)展

金屬3D打印是門檻最高、前景最好、最前沿的技術(shù)之一，是工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)域的一個(gè)強(qiáng)勁增長(zhǎng)的領(lǐng)域，在汽車制造、航空航天等高精尖領(lǐng)域，有些零部件形狀復(fù)雜、價(jià)格昂貴，傳統(tǒng)鑄造鍛造工藝生產(chǎn)不出來(lái)或損耗較大，而金屬3D打印則能快速制造出滿足要求、重量較輕的產(chǎn)品。奧迪公司已使用金屬3D打印技術(shù)按照1:2的比例制造出了1936年推出的C版賽車的所有金屬部件。此外，醫(yī)療器械、核電、造船等領(lǐng)域?qū)饘?D打印的需求也十分旺盛，應(yīng)用端市場(chǎng)正逐漸打開。

3、與信息技術(shù)進(jìn)一步融合，實(shí)現(xiàn)“分布制造”

傳統(tǒng)制造業(yè)是以“全球采購(gòu)、分工協(xié)作”為主要特征，產(chǎn)品的不同部件往往在不同的地方進(jìn)行生產(chǎn)，再運(yùn)到同一地方進(jìn)行組裝。而3D打印則是“整體制造、一次成型”，省去了物流環(huán)節(jié)，節(jié)約了時(shí)間和成本。此外，傳統(tǒng)制造業(yè)以生產(chǎn)線為核心、以工廠為主要載體，生產(chǎn)設(shè)備高度集中。而3D打印則體現(xiàn)了以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合，生產(chǎn)設(shè)備分散在各地，實(shí)現(xiàn)了分布式制造，從而省去了倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)?！罢w制造”和“分布式制造”在字義上看似矛盾，在3D打印技術(shù)上則實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，前者強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程，后者強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)行為，共同推動(dòng)著產(chǎn)品生產(chǎn)的變革。

4、產(chǎn)品尺寸將不斷延伸，突破當(dāng)前的工業(yè)規(guī)格范圍

隨著3D打印應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，產(chǎn)品成型尺寸正走向兩個(gè)極端。一方面向“大”研制，從小飾品、鞋子、家具到建筑，尺寸不斷被刷新，特別是汽車制造、航空航天等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缇軜?gòu)件的需求較大，如2016年珠海航展上展示的一款3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)中空葉片，總高度達(dá)933mm。另一方面向“小”發(fā)展，可達(dá)到微米納米水平，在強(qiáng)度硬度不變的情況下，大大減輕產(chǎn)品的體積和重量，如哈佛大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級(jí)鋰電池，其能夠提供的能量卻不少于一塊普通的手機(jī)電池。未來(lái)，3D打印的成型尺寸將不斷延伸，突破當(dāng)前的產(chǎn)品尺寸。

5、3D打印材料將不斷創(chuàng)新突破

隨著3D打印需求的增加，3D打印材料種類得到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等三大類。但與傳統(tǒng)材料相比，3D打印材料種類依然偏少。以金屬3D打印為例，可用材料僅有不銹鋼、鈦合金、鋁合金等為數(shù)不多的幾種。另外，3D打印對(duì)材料的形態(tài)也有著嚴(yán)格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，相比普通材料價(jià)格比較昂貴，無(wú)法滿足個(gè)人與工業(yè)化生產(chǎn)的需要。價(jià)格低廉的材料才能為技術(shù)的發(fā)展提供足夠多的選擇空間、為應(yīng)用的擴(kuò)展提供足夠多的想象空間。

未來(lái)，3D打印材料將成為研究開發(fā)的焦點(diǎn)、資本涌入的風(fēng)口，材料種類、形態(tài)將得到進(jìn)一步拓展，價(jià)格下降可期，精度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、安全性也更加有保障。

6、醫(yī)療領(lǐng)域前景巨大

3D打印的“個(gè)性化定制”與醫(yī)療行業(yè)的“對(duì)癥下藥”有著天然的契合性，二者的結(jié)合主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。一是術(shù)前演練，利用3D打印技術(shù)還原出病患部位模型，讓醫(yī)生更直觀地了解病理結(jié)構(gòu)，增加了手術(shù)的成功率。二是醫(yī)療器械，包括助聽器、護(hù)具、假肢等外部設(shè)備以及關(guān)節(jié)、軟骨、支架等內(nèi)植物。三是“量身”制藥，根據(jù)患者的生理特點(diǎn)、具體需要調(diào)配藥物，提高了藥物的有效性。四是生物打印，用人造血管、心臟、神經(jīng)、皮膚等來(lái)修復(fù)、替代和重建病損組織和器官。

盡管3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用還面臨著材料、成本、精度、標(biāo)準(zhǔn)等制約，市場(chǎng)規(guī)模也較小，但考慮到醫(yī)療領(lǐng)域巨大的需求潛力與極小的需求彈性，3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷擴(kuò)展，在實(shí)施更為精準(zhǔn)的診療方案、提供更為充足的移植器官等方面大顯身手。

7、混合打印具有極大的市場(chǎng)空間

未來(lái)，3D打印機(jī)可實(shí)現(xiàn)3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)（或不同3D打印技術(shù)）的自由切換，實(shí)用性將變得更強(qiáng)；3D打印機(jī)可以處理的材料更加豐富，金屬、塑料、橡膠等多種材料（或不同屬性的材料）的混合使用，將加工出結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的產(chǎn)品；打印出的產(chǎn)品也會(huì)更豐富。

如日本就研發(fā)出的一款五軸混合3D打印機(jī)（由3D打印機(jī)與數(shù)控銑床混合而成），能夠在現(xiàn)有工業(yè)級(jí)5軸控制技術(shù)的基礎(chǔ)上連續(xù)進(jìn)行擠出式3D打印和銑削作業(yè)；MIT研發(fā)的MultiFab 3D打印機(jī)能同時(shí)處理包括晶狀體、紡織物、光纖等10種材料；加拿大的ORD Solutions公司推出的一款3D打印機(jī)，可以使用五種不同顏色的線材打印出色彩多樣的產(chǎn)品。

（四）制約3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素

1、材料種類少、問(wèn)題多

3D打印主要由設(shè)備、軟件、材料三部分組成，其中材料是不可或缺的環(huán)節(jié)。而現(xiàn)在業(yè)界主要研究的是設(shè)備和軟件，對(duì)材料研究還不夠重視。理論上來(lái)說(shuō)，所有的材料都可以用于3D打印，但目前主要以石膏、光敏樹脂、塑料為主，這很難滿足大眾用戶的需求。工業(yè)級(jí)的3D打印材料更是十分有限,目前適用的金屬材料只有10余種，而且只有專用的金屬粉末材料才能滿足金屬零件的打印需要。需要用到金屬粉末材料的3D打印為工業(yè)級(jí)打印機(jī)，即選擇性激光燒結(jié)（SLS）和選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)。

目前在工業(yè)級(jí)打印材料方面存在的問(wèn)題主要是：

第一，可適用的材料成熟度跟不上3D市場(chǎng)的發(fā)展；第二，打印流暢性不足；第三,材料強(qiáng)度不夠；第四，材料對(duì)人體的安全性與對(duì)環(huán)境的友好性的矛盾；第五是材料標(biāo)準(zhǔn)化及系列化規(guī)范的制定。

3D打印對(duì)粉末材料的粒度分布、松裝密度、氧含量、流動(dòng)性等性能要求很高。但目前還沒(méi)有形成一個(gè)行業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)，因此在材料特性的選擇上前期要花很長(zhǎng)的時(shí)間。

2、價(jià)格高、研發(fā)難度大

根據(jù)不同的用途,金屬材料制備的工件要求強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫、比重小、具有良好的可燒結(jié)性等。同時(shí)，還要求材料無(wú)毒、環(huán)保；性能要穩(wěn)定，能夠滿足打印機(jī)持續(xù)可靠運(yùn)行。功能應(yīng)該是越來(lái)越豐富，例如現(xiàn)在已對(duì)部分材料提出了導(dǎo)電、水溶、耐磨等要求。另外，還有最重要的是經(jīng)濟(jì)性要好，簡(jiǎn)單說(shuō)就是成本低，客戶用得起。否則，很難在市場(chǎng)上大規(guī)模推廣及應(yīng)用。

原材料價(jià)格降低的途徑只能是關(guān)鍵技術(shù)的突破，但這難度比較大，在一些特殊領(lǐng)域要求非常高。比如在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域要做到無(wú)毒無(wú)害的同時(shí)還要做到生物相容性等，技術(shù)要求非常復(fù)雜，金屬粉末的制備技術(shù)，即獨(dú)特的霧化工藝和霧化制粉設(shè)備也都是難點(diǎn)。沒(méi)有大量的研發(fā)攻關(guān)很難解決。

3、信息不對(duì)稱、市場(chǎng)認(rèn)可度低

近年來(lái)，客戶需求也在不斷變化，要求越來(lái)越精細(xì)化，對(duì)材料的成分、工藝性、雜質(zhì)含量等都要求更高。3D打印材料中以金屬粉末應(yīng)用市場(chǎng)最為廣闊。因此，直接用金屬粉末燒結(jié)成型三維零件是快速成形制造最終目標(biāo)之一。由于各種金屬材料的化學(xué)成分、物理性質(zhì)不同，因此成型的機(jī)理也各具特征，對(duì)金屬粉末的性能要求也更為嚴(yán)苛。目前僅德國(guó)的EOS公司能生產(chǎn)出有限的幾種金屬粉末，如：不銹鋼粉、鋁硅粉、鈦合金粉，但價(jià)格是傳統(tǒng)粉體的10-20倍。

我們中科達(dá)孵化器在很多技術(shù)領(lǐng)域做過(guò)深入調(diào)研，同時(shí)，也幫助技術(shù)企業(yè)對(duì)接中科院所專業(yè)領(lǐng)域的資源，并輔之以商業(yè)模式設(shè)計(jì)。希望有機(jī)會(huì)幫到各類技術(shù)相關(guān)企業(yè)。

洪一二

3、未來(lái)3D打印會(huì)取代模具行業(yè)嗎

很長(zhǎng)的路要走

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