與此同時(shí),，美國通用電氣公司(下稱“GE”)航空總部的工程師們?nèi)栽诼耦^研究3D打印技術(shù)。就在這之前,，他們用3D打印機(jī)“打印”出的19個(gè)燃油噴嘴被安裝到了737MAX的LEAP-1B引擎中,，這一技術(shù)代表著迄今為止增材制造(即3D打印)在航空工業(yè)最具標(biāo)志性的應(yīng)用。來不及慶祝,，他們又踏上了新的征途,。此前，GE相關(guān)負(fù)責(zé)人曾表示,，到2020年,，3D打印的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴將達(dá)到4萬個(gè),。

在汽車領(lǐng)域,，利用3D打印技術(shù)按需制造汽車零部件正在成為一種趨勢(shì)。戴姆勒公司迄今為止3D打印的汽車零部件已經(jīng)達(dá)到了780個(gè)(包括抽屜,、蓋層,、固定條、適配器等),。下圖的車載鈔票收納盒就是其中之一,。

  戴勒姆公司表示，采用3D打印技術(shù)的讓他們?cè)谥圃靷溆闷�車部件上變得更加快��,、靈活和經(jīng)濟(jì),，尤其是針對(duì)個(gè)別客戶的需求來說。相比之下,，傳統(tǒng)的注射成型工藝就顯得“臃腫”了許多,，因?yàn)樗�不但需要開發(fā)額外的工具，而且會(huì)造成大量的材料浪費(fèi)和庫存堆積,。

  “分散式制造”趨勢(shì)下的3D打印浪潮

  3D打印為什么會(huì)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)造成沖擊?3D打印技術(shù)公司Hubs聯(lián)合創(chuàng)始人布拉姆·茲瓦特舉了一個(gè)形象的例子：“通過在家里附近的3D打印技術(shù)公司定制商品,，不一會(huì)公司就能打印出來送到你的樓下了,。那么，工廠基本都會(huì)倒閉,。與其把1000臺(tái)機(jī)器放在同一個(gè)地方,，為什么不把1000臺(tái)機(jī)器放在1000個(gè)地方呢?”而戴勒姆公司負(fù)責(zé)人HartmutSchick也表示，“3D打印正在改變我們制造汽車零部件的方式,，”,，“要知道3D打印機(jī)通常并不大，所以我們可以輕松將其配置到全球的任何一座工廠中,。而這就讓我們獲得了更快速回應(yīng)客戶需求的能力,，同時(shí)也幫助我們省下了原先必需花在零部件運(yùn)輸方面的成本�,！�

  布拉姆·茲瓦特提到的是“分散式制造”(DistributedManufacturing)的場(chǎng)景,。早在2015年的達(dá)沃斯論壇上，“分散式制造”被列為最重要的技術(shù)趨勢(shì)之一,。根據(jù)普華永道近日公布的最新調(diào)查報(bào)告,，美國國內(nèi)制造商在不同程度上使用3D打印技術(shù)的占總數(shù)大約2/3，與2014年以前35%的比例相比已經(jīng)大大增加,，其中,，56%的人認(rèn)為未來3-5年內(nèi)會(huì)有超過半數(shù)的同行使用3D打印。西門子公司預(yù)計(jì),，未來五年內(nèi),，3D打印成本將降至五成，而速度也將提高五倍,。咨詢公司Gartner認(rèn)為,，盡管3D打印的市場(chǎng)份額在2015年只有16億美元(約合人民幣110.1億元)，到2018年,，這個(gè)數(shù)目將達(dá)到134億美元(約合人民幣922.3億元),。

  新材料開發(fā)與優(yōu)化仍是3D打印主要挑戰(zhàn)

  盡管從被過度吹捧的炒作期進(jìn)入到相對(duì)成熟期，3D打印技術(shù)未來依然充滿挑戰(zhàn),。上述普華永道報(bào)告指出,，受訪制造商表示，3D打印技術(shù)存在的障礙有設(shè)備成本過高,，缺乏專業(yè)人才和技術(shù),，最終產(chǎn)品質(zhì)量不確定度和打印機(jī)速度等。值得一提的是,，幾乎同一時(shí)間,，制造商認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量的不確定是最大的障礙(47%)，其次是缺乏專業(yè)人才和技術(shù),，然后才是成本問題,。產(chǎn)品質(zhì)量的不確定除了受到加工工藝的穩(wěn)定性影響之外,，根本原因還是由于現(xiàn)有材料還無法在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中完全適應(yīng)3D打印工藝的所有要求。

  由于塑料材料良好的熱流動(dòng)性,、快速冷卻粘接性,、較高的機(jī)械強(qiáng)度，在3D打印制造領(lǐng)域得到快速的應(yīng)用和發(fā)展,。塑料材料的熔融粘結(jié)特性逐步將樹脂塑料用于陶瓷,、玻璃、無機(jī)凝膠,、纖維,、金屬等，成為3D打印的基礎(chǔ)材料,�,？梢灶A(yù)見，塑料類3D打印耗材的技術(shù)發(fā)展必將大大助力3D打印行業(yè)的發(fā)展,，而在3D打印的浪潮中,，以改性塑料為耗材的3D打印材料也必將迎來大量發(fā)展機(jī)遇。

  3D打印塑料種類

  不同于傳統(tǒng)塑料材料,，3D打印技術(shù)對(duì)塑料材料的性能和適用性提出了更高要求,，最基本的要求是通過熔融、液化或者粉末化后具有流動(dòng)性,，3D打印成型后通過凝固,、聚合、固化等形成具有良好的強(qiáng)度和特殊功能性,。適合于3D打印的塑料材料有工程塑料,、生物塑料、熱固性塑料,、光敏樹脂和預(yù)聚體樹脂,、高分子凝膠等,。結(jié)合改性塑料的行業(yè)發(fā)展,，小編將主要介紹在3D打印中應(yīng)用的工程塑料與生物塑料。

  工程塑料：工程塑料因良好的強(qiáng)度,、耐候性和熱穩(wěn)定性使其應(yīng)用范圍較廣,，尤其是用以制備工業(yè)制品，因此工程塑料成為目前應(yīng)用最廣泛的3D打印材料,，特別是以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC),、聚苯砜(PPSF),、聚醚醚酮(PEEK)等最為常用,。

  生物塑料：3D打印生物塑料主要有聚乳酸(PLA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG),、聚-羥基丁酸酯(PHB),、聚-羥基戊酸酯(PHBV)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS),、聚己內(nèi)脂(PCL)等,，具有良好的可生物降解性。由于生物塑料具有良好的流動(dòng)性,、快速凝固特性,、不易堵噴嘴、環(huán)保型,、生物相容性,，在生物醫(yī)療制品的3D打印制造中得到很好的應(yīng)用。