今年3D列印掀起全球熱潮,各式產品令人眼花撩亂,從逼真寫實的真人公仔,到能擊發子彈的槍枝,乃至於不可思議的人體器官列印,可說是無所不能。美國總統歐巴馬甚至公開表示,3D列印將劇烈改變製造業,「拯救美國」。看似不起眼的3D列印,真能將帶來新一波工業革命?
3D列印實為一種製造技術,透過電腦輔助設計(CAD)或電腦動畫設計立體藍圖,而後印表機根據藍圖,將液狀、粉狀或片狀等不同材料以層層堆疊或燒熔的方式製造成品,故稱為「積層製造」(Additive Manufacturing)。
目前3D列印主要用於產品原型製造,不過近來許多知名大廠諸如奇異(GE)、歐洲航太國防集團(EADAS)、西門子(Siemens)紛紛試圖將3D列印設定為最終產品製造設備,意味著3D列印設備不再只是設計部門的新奇事物,也能在產線、工廠上有所應用。
自2014年1月起,西門子的工程師將使用3D列印技術,製造燃氣發電機渦輪的100多種零件,據稱此法將會節省90%的維修時間。西門子認為,過去機組零件開模後大量生產,產生倉儲管理成本,而3D列印則可以依照實際需求數量印製零件,甚至能彈性調整設計,貼近實際需求。
航太產業需大量使用鈦合金材料,然而鈦金屬所費不貲,而高BTF比率(buy-to-fly ratio,指製造一個零件所需材料量與最終零件成品所含材料量的比率)往往是高成本的根源所在。3D列印能精確配置材料使用,有效降低零件生產成本。
英國《金融時報》報導,英國航太工程公司GKN的技術總監歐菲爾德表示:「我們每次購入的原料中,有多達90%的原料在生產過程中都浪費掉了。」GKN公司指出,3D列印在某些零件製程中,能有效減少6倍的生產時數,並節約30%的原料使用。
奇異航太(GE Aviation)則計畫於2016年利用3D列印,生產客機引擎的燃油噴嘴,並使用於波音737 MAX及空中巴士的A320neo兩款客機。奇異航太的工程師莫里斯表示,3D列印技術能大幅減少燃油噴嘴的工序,增加5倍的使用壽命,並有效減重達75%。
不過看壞3D列印的人也不少。鴻海集團總裁郭台銘曾稱,如果3D列印真能引發產業革命,「我的郭字倒過來寫」。郭台銘的豪賭並非無所依據,摩根士丹利的產業報告中指出,目前全球大約有73%的3D列印仍是用於設計產品原型。
產業研究公司Wohlers Associates指出,若論大量產製,3D列印的成本將會比傳統生產方式高上50至100倍。EADAS創新工程師梅爾則指出,3D列印的生產速度遠遠不及老方法。
Wohlers Associates預期,3D列印無法取代傳統製造方式、推動產業革命。它只會成為另一種生產方式、一個獨特的選項。Wohlers Associates警告,目前中國3D列印市場呈現一頭熱的狀態,很有可能會重蹈當年錯估太陽能產業的覆轍。
中國3D列印市場呈現一頭熱的狀態,很有可能會重蹈當年錯估太陽能產業的覆轍(取自網路)
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