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聚焦全球:世界3D打印產業最新熱點

放大字體??縮小字體 發布日期:2016-05-27??來源:互聯網??作者:紙引未來??瀏覽次數:355
核心提示:
近期,全球3D打印產業在世界各大政府及企業的催動之下,逐漸“火熱”起來。為響應全球“工業4.0”的大趨勢,各大政府與企業也頻頻出招,如迪拜政府正式落成第一個全功能的3D打印建筑,IT巨頭惠普公司發布其最新工業級產品等等。這些成果都代表了整個行業乃至世界科技的進步,“工業4.0”時代已悄然將至!

  世界首座全功能的3D打印辦公樓在迪拜落成

  2016年5月23日,迪拜慶祝其第一個全功能的3D打印建筑,同時也是世界上首個3D打印辦公室的落成。阿聯酋總理兼迪拜酋長謝赫·穆罕默德出席了慶祝儀式。據了解,這座建在阿聯酋大廈(Emirates Towers)旁的獨特建筑將成為迪拜未來基金會的臨時辦公室。在政府宣布了迪拜的3D打印戰略不到一個月之后,第一座3D打印的辦公室就啟用了。這是我們帶給世界的將未來技術用于我們的生活的一種新體驗。他指出,目前迪拜將這個項目看成一個可資研究的案例,供監管機構,以及區域和國際層面專注于3D打印技術應用的研發中心參考。另外,他還指出,3D打印技術在降低成本方面的競爭優勢和產品交付能力將使阿聯酋成為最重要的可持續經濟中心之一,并能夠有效地利用這種技術從各個方面建設未來城市。

  據了解,該項目是不久前剛剛提出的3D打印戰略的一部分,該戰略準備在2030年之前使迪拜成為全球3D打印技術的一個中心。該戰略主要側重于三個主要部門:建筑、醫療和消費品。這座3D打印的辦公樓在設計制造之時就已經考慮到了其實際使用,其該建筑的水、電、通訊和空調等基本功能也都一應俱全。另外,這座世界上首個3D打印的辦公室空間占地250平方米,其外觀設計很有未來風。其設計理念是為了實現從傳統形式的工作環境到未來的辦公環境的轉變,并提供更多的機會來鼓勵工作場所團隊之間的溝通與創新,并與全世界的專家、創新者協同合作。另外該建筑設計還提供了舉辦展覽、研討會及其他活動的空間。

  該3D打印辦公室是用在阿聯酋和美國設計和制造的一種特殊的水泥混合物和一套建筑材料建成的。這些材料在中國和英國經過了一系列的測試,以確保其可靠性。為了安全起見,建筑的外觀被設計為弧狀,這樣可以確保建筑的穩定性。該辦公樓還采用了諸多創新功能以減少能源消耗,此外在樓宇內的信息管理系統中也使用了最新的技術。為了建造這座特殊的建筑,施工方使用了一臺20英尺高、120英尺深和40英尺寬的3D打印機。該打印機使用自動化的機械臂來實現打印過程。值得一提的是這座建筑只用了17天的時間就打印完成。

  亞洲首家MakerBot創新中心在香港理工大學成立

  Stratasys公司以支持創新和研究而聞名。日前,他們剛剛在香港建立了亞太地區第一個MakerBot創新中心。該中心由Stratasys Asia Pacific經營,附屬于香港理工大學(PolyU),致力于為學生提供所有的3D打印設備、知識和技能,并將他們的想法帶到生活中。MakerBot在2013年的時候就被Stratasys公司收購。Stratasys Asia Pacific表示,面對越來越混亂的市場,這個新中心的目標就是幫助下一代的研究者和創新者發展他們未來的產品和事業。

  當然,PolyU不是第一所從MakerBot 3D打印技術中受益的大學。在美國已經有超過6所知名大學建立了MakerBot創新中心,但這是第一個在美國境外設立的創新中心。那么,在MakerBot創新中心里會有什么?簡而言之,它們是集中化的、可拓展的3D打印中心,一個布滿了MakerBot 3D打印機,并提供各種與3D打印相關的資源、知識、軟件的地方。它向該校所有的系、學生和工作人員開放,提供了一個奇妙的合作氛圍,并將3D打印與創新融為一體。可以理解的是,PolyU對該中心非常滿意。通過引入MakerBot創新中心,我們致力于在學生的課程中將數字設計和3D打印結合起來,豐富他們的學習體驗,同時增強他們的職業準備,MakerBot創新中心使學生可以獲得更廣泛的3D打印并激發創造力,這與大學的使命一致。來自不同院系和學院的學生都會被邀請來體驗3D打印之旅。

  根據Stratasys Asia Pacific的說法,這些創新中心所提供的并不是只是研究輔助或者快速原型的能力。他們說,隨著經濟和就業市場的快速變化,21世紀數字制作技能對于年輕的畢業生變得越來越重要。在這個動蕩的就業市場,精神素養、數字協作技能和現實世界的知識應用才是通向成功的途徑。3D打印使學生能夠在任何一個等級上通過清晰、實際的方法解決現實問題。正如MakerBot APJ的總經理Shiry Saar所指出的,香港理工大學同時也是他們開始創新中心的理想地方。報告顯示,在實驗中學習、跨學科協同工作以及從概念到實體來處理一個產品,這些技能都是雇主們所需要的。

  新加坡首家3D打印中心在南洋理工大學成立

  2016年5月17日,新加坡首個3D打印中心在南洋理工大學(NTU)正式成立。據悉,這家機構的正式名稱為新加坡3D打印中心(Singapore Centre for 3D Printing,SC3DP)。該中心將在10年之內獲得該國國家研究基金會中型中心補助金(Medium-Sized Centre Grant)項目下的4200萬新元的資助,除此之外,還將重行業和政府伙伴那里獲得4100萬新元的資助。

  據了解,該中心當前的重點項目是研發3D打印的定制化混凝土結構以用于建筑,比如房間、房梁和柱子等。據認為這種方式比傳統的澆筑方式更具成本效益和更加環保。另外,NTU還將與新加坡科技工程(ST Engineering)公司、吉寶海洋工程技術中心、勝科設計與建筑公司和艾默生過程管理公司進行合作,共同進行3D打印技術的研究。NTU總裁Bertil Andersson教授稱,除了與行業合作伙伴共同開發新技術之外,該中心還將致力于制訂技術標準——這正是目前所缺乏的——以指導3D打印活動。

  Andersson教授并宣布,該中心將由蔡志楷教授領導,蔡教授是世界上在3D打印領域領先的專家之一。該中心目前擁有17名全職研究人員和85名博士研究生。3D打印,又被稱為增材制造,是新加坡《研究、創新和企業2020(Research, Innovation and Enterprise 2020)》(簡稱RIE 2020)計劃中規定的前沿制造技術之一。RIE 2020被認為是新加坡制訂的第六個研發路線圖。

  新加坡貿工部部長易華仁(S Iswaran)在NTU的這家中心成立儀式上說,3D打印是一項擁有巨大潛力的技術,有著廣泛的應用。他認為,到2020年,全球增材制造行業銷售收入預計將超過210億新元。

  IT巨頭惠普正式發布3D打印設備

  2016年5月17日,IT巨人惠普公司終于正式推出了備受市場期待的3D打印解決方案,而且一次推出了兩款產品,分別是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200。其中3200主要是為快速原型而設計的,而4200則主要用于快速制造。而且這兩款產品都包括了一系列的配套工具,比如軟件、處理站和冷卻系統等。惠普公司宣稱,這兩款產品都在體素(voxel)的基礎上實現了精度、細節和熱力學方面的控制,3D打印速度提升了十倍,而每個打印對象的成本降至最低,材料的可重用性也大幅提升。其中4200被設置為具備更高的制造能力水平,可以滿足從原型到短期制造等各方面的需求,甚至可以滿足同日交付的業務需要。相應地其3D打印速度也提升了25%,冷卻速度提升了5倍,每個對象的打印成本更低,可以在正在進行的打印作業中添加額外的部件,以滿足緊急需要。

  惠普公司3D打印營銷產品經理Paqui Lizana在巴塞羅那稱,這兩個系統的熱力學控制功能可以實時控制打印床上的900個點,從而可以使每一層粉末的質量保持一致 ,甚至可以根據需要進行逐層的糾正。這兩款機器都有3個打印頭,每個打印頭上都有1萬個噴嘴,分辨率可達1200 dpi。目前的尺寸精度為0.2毫米,正在改進中。據了解,3200的起價為13萬美元,如果顧客需要加上后處理系統和其它工具的話為15.5萬美元;而4200的市場零售價則要超過20萬美元,根據配置而有所不同。這個價格與市場上的同類產品相比相當具有競爭力。目前這兩款產品都已經開始預售。

  另外,在材料方面,惠普采用了開放平臺的策略,鼓勵一批合作伙伴開發與惠普的系統兼容的粉末材料,這個不斷增長的合作伙伴名單包括贏創(Evonik)、巴斯夫(BASF)、阿科瑪(Arkema)和Lehmann&Voss&Co等,全是化工巨頭或者相關領域的領先企業。除此之外,惠普公司的合作伙伴生態系統中涉及的公司還包括Shapeways、Materialise、捷普(Jabil)、西門子和Proto Labs等。最為值得注意的是,惠普公司還采用了類似智能手機上的應用程序商店的模式,將材料的定價開放給相關開發商,但是所有的第三方材料都要經過惠普供應鏈(HP從中收取費用),以確保材料使用安全、以及與硬件兼容。

  據悉,3200和4200目前使用的都是熱塑性塑料,不過該公司正在致力于擴大其材料的范圍。盡管金屬材料也在其研究計劃之中,但是惠普公司目前的研發重點還是塑料/聚合物,甚至正在開發一種改進的工藝以處理陶瓷材料。除此之外,該公司一代的3200和4200只能打印一種顏色。但是惠普公司在發布會現場展示了其多色的概念驗證性質的3D打印件,這些打印件還具有彈性和其它獨特的特點。除此之外,惠普的這兩款產品還有一個比較獨特的處理站部件,在這里打印對象將進行清理,并回收上次打印作業之后的材料。很多后續的打印作業都將利用這種回收的材料,從而可以減少材料浪費和削減成本。事實上,系統使用的材料中有80%是上次打印之后回收的材料。另外,惠普公司宣稱,使用他們的系統完全可以實現當天迭代和第二天交貨。在11個小時內——在這段時間里FDM系統能夠制造50個部件,SLS系統可以制造250個——每臺基于MJF的機器可以打印2500個部件。除此之外,操作人員所需要接受的培訓內容也最少;一個操作人員能夠輕輕松松同時管理幾臺設備。除此之外,惠普公司的這兩款3D打印系統的最大打印尺寸為406×305×406毫米,可以滿足當前大部分3D打印對象尺寸的要求。

  在軟件方面,該公司宣稱,每臺3D打印機上都安裝了HP SmartStream 3D軟件套件,其中的SmartStream 3D Build Manager和SmartStream Command Center都有一個in-box解決方案,可以集成第三方插件。Build Manager主要用來管理3D打印機,而Command Center則可以連接到手機,并支持其他技術的附加功能。Build Manager軟件簡化了打印過程的五個步驟:導入文件、自動修復、Autopack、預覽、選擇打印機并發送打印。此外,這兩款3D打印機還支持.3mf和.stl格式的文件。在硬件方面,這兩款3D打印機使用了大約100個惠普公司的專利技術。

  Rocket Lab完成第二級3D打印火箭發動機測試

  還記得Rocket Lab嗎?兩個月前,這家來自新西蘭的航天創新企業成功完成了對其Rutherford發動機的測試,從而加入了全球太空競賽的行列。尤其是,這款Rutherford發動機燃燒和推進劑供應系統的主要部件都是3D打印的。而如今該公司由成功完成了對其第二級火箭的發動機進行的測試,從而離該火箭今年晚些時候的正式發射又近了一步。第二級火箭的主要功能就是將載荷送入軌道,從而完成整個發射任務。

  據了解,Rocket Lab的團隊在過去十年來一直致力于開發自己的火箭系統。該公司目前有兩個辦事處,一個在洛杉磯,另一個在新西蘭。除此之外,他們還正在新西蘭Mahia半島建造自己的發射場。該公司的旗艦項目是Electron小型運載火箭,該火箭可以將衛星送入地球軌道。最為特別的是Electron的發動機的許多關鍵部件都是3D打印的,目前Electron正日益接近其計劃中的首次發射日期。據該公司CEO Peter Beck透露,迄今為止,在這個項目上他們已經完成了幾個里程碑式的階段性任務,其中第二節火箭發動機的成功測試是非常重要的一步(其測試過程可見下面的視頻)。Beck還透露,到目前為止,他們花在Electron運載火箭上的開發費用只有500萬美金左右,未來預計每顆衛星的運送成本只有5萬美元。該火箭將于今年晚些時候進行首次試飛,其中的Rutherford發動機,它的重量近23000公斤,現已基本完成。

  Beck認為,在整個火箭開發過程中,3D打印技術發揮了關鍵性的作用。對于3D打印技術來說,Rutherford本身就是一個重要的里程碑,因為它是第一個最重要的部分(燃燒室和推進劑供應系統)全部依靠3D打印制造的氧/烴發動機。對于Rocket Lab公司來說,項目正在飛快地向前推進。該公司最近還聘請了第一百位工程師去設計、測試和建造Electron火箭和Mahia發射場。“Rocket Lab公司的工程師全是國際專家,其中許多人已經前往新西蘭,在該項目中工作。該項目中有超過四分之一的工程師擁有博士學位。”Beck說。“去年以來,我們團隊的規模增加了兩倍,Rocket Lab目前還正在為其在奧克蘭的研發中心的30個工作崗位招募人才。”

  除此之外,該公司也正準備建造一個長期制造與維護工廠,目前新西蘭的懷羅瓦地區(Wairoa District)已經向該公司伸出了橄欖枝,但是Rocket Lab公司仍然沒有下決定。當然最重要的是,首次發射時間已經日益逼近。盡管項目總體上進展比較順利,但是這中間還是有一些需要克服的障礙。“有很多變化的因素,包括技術上和管理上的,而且公司還正在開發大量的配套設施——所有這些因素都會影響發射計劃。”Beck說。但他同時又補充說,該公司目前已經準備好在今年下半年進行三次測試了。他們希望第一次商業飛行可以在2017年進行。

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