3D打印将为硅谷的“制造”创建一个新的起点
1983年,史蒂夫•乔布斯(Steven Jobs)试图在硅谷创造一种“制造文化”,但由于缺乏人力资源和分包商的发展基础,失败了。
世界上第一个3D印刷自行车出售
基于硅谷的3D印刷公司Arevo的Supertrata品牌已开始预先销售世界上第一个集成3D印刷电动自行车。与当前制造商不同,打印零件然后组装它们,SuperStrata开发了“单片结构”碳纤维框架生产模型,即整个自行车框架没有胶水,无关节,无螺栓,无激光焊接。
这次,Supertrata发布了两种型号,地带和离子。Terra是一种轻质标准自行车,可以基于买方的高度,重量,手臂和腿部长度,以及他们首选的骑行位置和框架。刚性水平提供超过250,000个定制的解决方案,其标准重量仅为1.27千克。离子是1级电动自行车,带250W电动机和后轮上的252小时电池。它的估计巡航范围为96公里。由于使用3D印刷生产方法,其价格也比市场上的类似电动自行车便宜。Terra Model的当前初始价格为2799美元,Lon的初始价格为3999美元。
Superstrata的“单件式结构”生产模型不仅可以减少自行车本身的重量,具有简单而现代的外观,但更重要的是,其制造生产可以完全颠覆现有的自行车生产模型。
过去,工厂制造的复合框架一般花了18个月的设计并投入生产。手动制造27到30个不同的部件,然后粘在一起。
Arevo的所有设计工作,包括分析和优化,都可以通过软件完成。连续纤维3D打印技术可以将制造时间缩短到几周。它还支持定制生产。车主只需改变他们的要求。把尺寸和款式发给Superstrata,大约需要10个小时。
值得注意的是,每年制造全球生产的200万份复合自行车框架的99%是中国工厂制造的。在一次采访中,Arevo表示,随着3D打印技术的进步,复合框架制造的成本结构将经历根本性的变化。预计三年来,中国工厂中现有的碳纤维自行车框架制造模型将逐步更换。
在过去,碳纤维制造需要精密的数控加工、真空包装和烘箱固化。这些工序大多是人工操作,设计和生产周期长,制造成本高,市场渗透率低。但随着计算能力和机器自动化的发展,其制造模式也进入了一个转型时期。
史蒂文乔布斯“梦想”在硅谷制作的“20年前终于来了?
在过去的几年里,硅谷作为世界创新技术的发源地之一,不断为世界打造重量级的科技公司。
事实上,史蒂文工作试图在硅谷创造一个“制造文化”。他真的很欣赏美国汽车公司福特的大规模生产以及日本公司的高质量国内制造能力,因此他希望将这些模型复制到美国。1983年,他个人负责建设在海湾地区的弗里蒙特的先进制造厂,为生产苹果的新Macintosh计算机,但该工厂于1992年关闭,因为产出无法满足预期。
硅谷制造失败的原因是制造业是巨大的生态系统。硅谷缺乏相关的职业学校,工人和分包商,并没有发展制造业的基础和文化。因此,Apple终于选择在世界各地的低成本地区部署其制造供应链。
现在,30多年过去了,新材料的发展和新技术已经赋予制造业更多的可能性。如果过去的制造业是劳动密集型的行业,它现在正在进行技术密集型转型。其中,由于其智能和定制的制造方法,3D打印(添加剂制造)引起了许多科技公司的关注。它不仅逐步试图与日常生活融为一体,但甚至应用于太空探索领域。
3D打印会取代传统制造技术吗?
虽然3D打印技术的应用范围越来越广,但目前的技术成熟度还不能达到颠覆现有制造模式的水平。该行业的发展还需要解决工艺、材料、成本、速度等方面的问题。
首先,在机器级,大多数电流3D打印精度相对粗糙,印刷产品表面粗糙,仍需要抛光,尺寸精度不高;然而,高精度3D打印机相对较大且昂贵。
在印刷速度方面,3D打印类似于多层写入。结构越复杂,打印时间越长。很难保证批量生产的持续时间。
其次,在材料水平上,3D打印的另一个核心是具有合适的材料。目前,3D印刷材料主要是石膏,光敏树脂和塑料材料。工业级金属印刷材料非常有限。等级所需的材料价格标准较高,与传统制造过程相比,其成本优势不足。