开启电源
通过能够在组件上或其中直接印刷电路的系统,3D打印作为生产工具的价值将进一步加大。在一家英国公司GKN Aerospace,迪斯尼和施乐公司正在尝试这样的工艺。在与英国Warwick大学的一个联合项目中, GKN开发了称为“carbomorph”的可打印材料,它有压阻属性,意味着被挤压时,其电阻会变化,它可用于打印功能开关,按钮和传感器。
总部设在阿尔伯克基的Optomec ,已经发布了一个打印电子产品方法,被称为Aerosol喷射。这是通过雾化导电材料液体形成一个密集的气溶胶,然后通过鞘气体聚焦成为一束沉积各个层上。它可以产生电路和元件,包括电线,电阻器,电容器和半导体,小到10微米(一微米是百万分之一米)。Optomec正在把led照明打印到壁纸上,控制电路打印到一个小型无人驾驶飞机的翅膀上(无人机由Stratasys公司3D打印) 。
该公司还正在与多家手机制造商合作,直接在手机上进行电路打印。最新的智能手机有多个蜂窝无线电的接受装置,WiFi,蓝牙,GPS等等,它们通常是由污染环境的化学方法电镀制造,Optomec可以使用导电银墨直接打印出来,试用系统最近被安装在中国的生产线上。
Optomec的发展实验室总监迈克尔·雷恩预测:最终将有可能直接打印产品的大部分电器元件。但是,虽然该系统可以打印晶体管,从而有可能产生的逻辑电路,它不能打印微处理器和其他芯片中数十亿的微小的晶体管。这些芯片将仍然需要惯常的方式制造,并植入了3D打印产品。雷恩博士指出,他可以用他的Areosol喷射技术来连接它们。
增量制造还有其他的限制,它可能会很慢——需要花费几个小时打印,比如打印一个汽车的控制面板。但速度是相对的,相对大型生产运行可能太慢,但相对于在车间需要几个星期才能做出的一次性部件,其速度是很不错的了。
打印材料成本也很高。丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯,通常称为ABS,是最常见的3D打印材料。 使用塑料注塑成型的大规模制造商买散装的ABS的价格可能会是约$ 2/公斤,但作为一个定制的3D打印丝材,它成本为$ 80/公斤,一个波士顿跟踪新兴技术的公司——Lux Research的安东尼.维卡里斯表示。
价格差异的部分是由于3D打印需要更高标准的纯度和材料组合,但大多是因为与2D喷墨打印机的油墨一样,3D打印机制造商要求用户从他们那里购买材料而虚标价格。维卡里先生认为,这一战略是不可持续的,不利于企业作为第三方供应商进入行业。此外,一些大的制造商,如GE ,正在开发不依赖于一个单一的设备或材料供应商的定制的3D打印系统。
麦肯锡全球研究所最近的一份报告上指出,价格的下跌和竞争的加剧一直刺激的3D印刷行业的发展,在2009年一些早期的“熔融沉积成型”(FDM)专利的到期,会导致某些打印机的价格下降到1000美元以下。
随着规模壮大,该行业正在确立其地位。去年(2012)Stratasys公司与以色列Objet公司合并,并于6月公司收购了总部设在布鲁克林的MakerBot 。在七月3D Systems收购一家法国金属激光烧结厂商Phenix Systems的81%股份,这(选择性金属激光烧结)是一个欧洲的专业领域(激光烧结中的佼佼者,是德国EOS )。可能在2014年开始另一个阶段的创新和竞争,因为一些激光烧结的专利将到期,因为激光烧结能够打印塑料,金属和陶瓷,具有更高的精细度,它经常被用来制作成品,而不是单纯的原型。
为您服务
同时,通过服务提供商如总部设在纽约的Shapeways、总部设在法国的Sculpteo、总部设在比利时的Materialise公司,打印变得更容易获得,人们可以没有自己的设备也可以根据数字化的设计按需打印。他们为外科医生打印医疗植入物,为建筑师打印建筑模型,为室内设计师打印灯罩,为衣柜设计者定做旋钮和工业机器人的部分配件。
如果富士康的郭台铭对他自己的生产线有一点烦恼的话,这些服务商或许能够提供帮助。Sculpteo的老板Clément Moreau讲述了故事,一个大型的中国制造商建立一个新的生产线,却发现它缺少一些本应该向注塑工厂订购的小的塑料件,面对数周的延迟,他寻找3D打印来替代,Sculpteo用自己的方式生产,在几天之内向中国交付了首批5000个配件。这是又一例证说明3D打印不是与传统制造也在竞争,而是补充和融合,来使新事物成为可能。当3D打印可以前来救援的大规模生产时,它在未来的工厂的地位得到了保证。