3D打印機的發(fā)展瓶頸

3D打印機的發(fā)展瓶頸,李敬龍


（1）價格因素
大多數(shù)桌面級3D打印機的售價在1萬元人民幣左右，近來，一些國內(nèi)的桌面級3D打印機的售價可以低到3000多元。對于桌面級3D打印機來說，由于僅能打印塑料產(chǎn)品，因此，其使用范圍非常有限，而且對于家庭用戶來說，3D打印機的使用成本仍然很高，因為在打印一個物品之前，人們必須會懂得3D建模，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3D打印機能夠讀取的格式，最后再進行打印。
對于工業(yè)級的3D打印機，其售價還是偏高，并且打印出來的零件，其精度、物理性能和化學(xué)性能等方面與真實功能零件還是具有一定的差距。
（2）原材料
3D打印不是一項高深艱難的技術(shù)，它與普通打印的區(qū)別就在于打印材料。
以色列的Object是掌握最多打印材料的公司，它已經(jīng)可以使用10多種基本材料，并在此基礎(chǔ)上混搭出100多種材料。但是，這些材料的種類與人們生活的大千世界里的材料相比，還相差甚遠。不僅如此，這些材料的價格，便宜的一公斤幾百元，最貴的要四萬元左右。
另外，對于金屬3D打印和生物醫(yī)療類3D打印，目前能用的原材料的種類就更少了，并且這幾種原材料的價格也是比較貴的。
（3）社會風(fēng)險成本
如同核反應(yīng)既能發(fā)電，又能破壞一樣。3D打印技術(shù)在初期就讓人們看到了一系列隱憂，而未來的發(fā)展也會令不少人擔心。如果什么都能徹底復(fù)制，想到什么就能制造出什么，聽上去很美的同時，也著實讓人恐懼。
（4）3D打印存在的悖論
3D打印是采用一層層來制作物品，如果想把物品制作得更精細，則需要每層厚度減小；如果想提高打印速度，則需要增加層厚；而這些勢必都會影響產(chǎn)品的精度與質(zhì)量。若生產(chǎn)同樣精度的產(chǎn)品，3D打印同傳統(tǒng)的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)相比，沒有成本上的優(yōu)勢，尤其是考慮到時間成本和規(guī)模成本之后。
（5）整個行業(yè)沒有標準，難以形成產(chǎn)業(yè)鏈
現(xiàn)在，3D打印機生產(chǎn)廠商是百花齊放，如戰(zhàn)國時代。3D打印機缺乏標準，同一個3D模型給不同的打印機打印，所得到的結(jié)果是大不相同的。
此外，打印原材料也缺乏標準。目前，3D打印機廠商都想讓消費者買自己提供的打印原料，這樣他們能獲取穩(wěn)定的收入。這樣做雖然可以理解，畢竟普通打印機也走這一模式，但3D打印機生產(chǎn)廠商所用的原料一致性太差，從形式到內(nèi)容千差萬別，這讓材料生產(chǎn)廠商很難進入，研發(fā)成本和供貨風(fēng)險都很大，難以形成產(chǎn)業(yè)鏈。表面上，是3D打印機捆綁了3D打印材料，而事實上，卻是材料捆綁了打印機，非常不利于降低成本和抵抗風(fēng)險。
（6）意料之外的工序
它是指3D打印前所需的前處理工序和打印完成之后的后處理工序。
很多人可能以為，3D打印就是在計算機上設(shè)計一個模型，不管這個模型有多復(fù)雜的表面和結(jié)構(gòu)，只要按一下按鈕，3D打印機就能打印出一個實物成品，其實這個印象是不正確的。真正設(shè)計一個三維CAD模型，特別是一個復(fù)雜的模型，需要大量的工程、結(jié)構(gòu)方面的知識，需要精細的技巧，并根據(jù)具體情況進行調(diào)整，譬如塑料的熔融沉積成型打印，如果在一個復(fù)雜部件內(nèi)部沒有設(shè)計合理的支撐結(jié)構(gòu)，則打印出的零件很可能是會變形的。因此，前處理工序應(yīng)包括：三維CAD模型的準備、打印成型方向的選擇、成型工藝參數(shù)的確定等。
另外，3D打印完成之后的后處理工序通常也是避免不了的。媒體將3D打印描述成打印完畢后零件就能直接使用的神器，可事實上，打印完成后還需要一些后處理工藝，如：去除支撐、燒結(jié)、組裝、切割、表面打磨、拋光、噴涂等，這些后處理工藝通常需要大量的手工工作和處理時間。