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3D打印機還沒玩上,4D打印就要來了

作者: 時間:2017-10-20 來源:網(wǎng)絡 收藏

  

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201710/366716.htm

  “3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術,實現(xiàn)了制造從等材、減材到增材的重大轉變,改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式。”李總理在國務院專題講座上發(fā)言的余音猶繚繞耳畔,由此激發(fā)的熱情創(chuàng)業(yè)者們,已奔著“瞄準世界產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展前沿,促進中國制造上水平”的目標義無反顧向前。而在這過程中,走過了三十多年發(fā)展歷程的3D打印從后宮走向了前殿,搭乘中國制造2025的東風,將有望步入發(fā)展的快車道。

  看似一片美好的前景背后,3D打印卻多少還是給人有那么一點孤帆自賞的調(diào)調(diào)。一臺打印設備如何能在物聯(lián)網(wǎng)體系中有效地發(fā)揮互通互聯(lián)的媒介平臺作用; 而本身又在設備升級方面存在的一定的局限性,如打印速度、打印效果穩(wěn)定性等,這也致使3D打印沒有在很大程度上獲得較好的VC青睞。

  無獨有偶,承繼3D打印而來的,雖然剛邁上蹣跚學步之路,卻已面臨著一系列客觀的發(fā)展瓶頸問題,如設備、材料、技術等。而如何克服掣肘,讓在突破發(fā)展中實現(xiàn)蛻變,不僅是尖端前沿科技者的思考,更是新興科技創(chuàng)業(yè)者踐行的機遇所在。

  設備:技術普及的突圍點

  在3D打印的世界里,當我們需要打印大型工程項目時,必須使用大型機器才能制造出所需要的大型材料。比如建筑、管道等物品的打印,都對打印機提出了較高的要求,包括體積、精確度、可靠性等。這也讓3D打印技術的推廣與普及遇到了現(xiàn)實的屏障。

  面對3D打印的前車之鑒,4D打印走出了另外一條道路,那就是依賴“智慧”材料讓打印物在打印完成之后具有自變形的能力,這在很大程度上緩解了打印機對技術發(fā)展的掣肘問題。但是,“智慧”打印也就意味著對打印設備提出了更高的技術要求,而由此導致設備價格高昂的問題將再所難免,這也將在一定程度上,致使4D打印要經(jīng)歷一段漫長的“有錢人玩物”的命運才能走向技術普及與發(fā)展。

  對于小型4D打印機,也就是家用級的打印機來說,除了設備價格之外,打印精度、操作專業(yè)性等方面的問題,也還處于待完善發(fā)展的階段。這些在一定時期內(nèi)仍制約著4D打印快速發(fā)展的要素,卻也為有志于在4D打印領域創(chuàng)業(yè)的人士留出了一片未開墾的處女地。而如何通過有效的設備打造,集中力量針對專業(yè)市場精準切入,決定了創(chuàng)業(yè)者的成功概率。

  材料:讓“智慧”材料為成功開路

  除了設備本身的制約之外,4D打印所面臨的比3D打印更為嚴峻的問題,便是對特殊性打印材料的需求,因為相比較于3D打印而言,4D打印對所需材料的要求更高。

  首先,4D打印所需要的并非一般的普通材料,而是帶有記憶功能的智能材料,是一種能感知外部刺激,并能夠通過判斷而進行自我變形、組裝的新型功能材料。

  其次,該材料不僅具備3D打印材料的那種可打印性,還要具有傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自我變形能力、自我組裝能力、自我診斷能力、自我修復能力和超強適應能力,以及快速響應的變形、組裝能力。

  目前,4D打印物還只能感應到水的刺激。換而言之,目前的觸發(fā)介質還只是局限于水。而伴隨著科技的進步和技術的發(fā)展,我們勢必能在未來的某一天,借助于光、聲、熱、水、氣、溫等任意觸發(fā)介質,實現(xiàn)對材料自我變形的觸發(fā)的時候。這也就是說,4D打印在走向成功的漫漫長路上,面臨著無限挑戰(zhàn)的同時也面臨著無限的可能與機會。就如對每一項特殊材料的試用和測驗,都存在著失敗的風險和成功的概率一樣,對4D打印材料選擇和應用的關注與投入,將成為創(chuàng)業(yè)者們重要的方向和道路選擇。

  設計:軟件研發(fā)伴你一路同行

  4D打印之所以能夠通過介質觸發(fā),從而在特定的時間下進行自我變形、自我組裝,除了材料本身與打印技術之外,另外一個關鍵要素就是軟件的設計;也就是通過程序軟件,將變形要素直接設計在打印材料中。簡單卻并不十分精準的理解,那就是3D是設計產(chǎn)品,4D是將打印機設計在模型中。所以,設計軟件對于 4D打印至關重要,也是目前需要重點突破的一個關鍵環(huán)節(jié)。而如何實現(xiàn)去專業(yè)化,讓用戶能進行“傻瓜”式地操作應用,則是4D打印技術的應用與普及所要解決的一個重要問題。

  總理的講話擲地有聲,鼓舞了一批資本和人才的聚集,繼而助推了3D打印浪潮。模板初現(xiàn),3D打印發(fā)展的這本教科書,將引領4D打印及相關領域的創(chuàng)業(yè)者們闊步向前;而在這個過程中,今天制約著4D打印發(fā)展的這些問題必將一一得到解決,并由此帶動新一輪4D打印設備制造機會和應用軟件的開發(fā)機會,以及新型材料的發(fā)展機會。

  與3D打印的“三十而立”相比,4D打印還只能算是個小嬰孩。但漫漫長路,這項革命性制造技術的發(fā)展之路已徐徐拉開帷幕。而在這個過程中,越多的發(fā)展掣肘得到揭示,也就意味著越多的發(fā)展機遇為“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”而釋放。



關鍵詞: 3D打印機 4D打印

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