繼3D餐廳之后，3D打印下一步又去往何處?

文/科思創聚碳酸酯事業部

繼3D餐廳之后，3D打印下一步又去往何處?

文/科思創聚碳酸酯事業部

提到3D打印技術，人們幾乎不會想到用它來“打印”食物。作為世界潮流之都，倫敦在今年（2016年）迎來了全球首家3D打印餐廳的開門營業。在這家餐廳中，從家具到食物，無一不是用3D技術完成的。繼3D餐廳之后，3D打印下一步又去往何處?

這家于2016年7月開張、名為“Food Ink”的3D打印餐廳聲稱，他們的3D打印晚餐系列為大眾提供了一個交流平臺，用來探討這些新興技術如何正在快速地挑戰并改變著人們的飲食、創造、分享及生活的方式。

3D打印存在材料瓶頸

盡管很多人都認為3D打印技術很炫酷，但要使3D打印得到廣泛運用，還要解決很多制約問題，其中一個主要制約因素是缺乏適合的打印材料。據統計，當今，適用于傳統零部件制造的材料多達3 000余種，而適用于3D打印技術的材料只有大約30種。

聚碳酸酯3D打印的原型：個性化咖啡杯

為解決這一難題，作為高附加值聚合物的全球領先供應商，科思創一直在為所有常見的3D打印方法研制長絲、粉末和液態樹脂材料等全面的產品。

傳統PC可用作3D打印新材料

科思創對于3D打印行業并不陌生。事實上，在其產品組合中已擁有適合3D打印的廣泛材料。其產品擁有各種各樣的性能，如能夠為許多新應用提供韌性、耐熱性和透明性等。

以聚碳酸酯（PC）為例，由于堅固又易于成型，自60多年前問世以來，它已成為世界上應用最為廣泛的熱塑性塑料之一。然而，由于熔點高，聚碳酸酯在3D打印領域并沒有得到廣泛應用，這意味著只有昂貴且專用的3D打印機才適合加工這種材料。

2015年，科思創與3D打印材料生產商Polymaker公司合作開發了一種新的聚碳酸酯3D打印長絲產品線，專供臺式3D打印機使用。作為這一新材料產品系列中最初的兩個產品，Polymaker公司的PC-Plus 和 PC-Max材料能使打印溫度從300～320℃降低到更適宜的250～270℃，這是大多數臺式3D打印機易于實現的溫度。

科思創確信，降低打印溫度可以減少打印過程中由熱引起的翹曲或變形。憑借其高度的光學透明性、耐沖擊性和耐熱性，聚碳酸酯3D打印能夠滿足照明、工程和醫藥等領域的應用需求。目前，科思創與Polymaker公司已共同開發出許多聚碳酸酯3D打印的原型應用，包括：承重超過250 kg的千斤頂、安全用于洗碗機的個性化咖啡杯、結實耐用的個性化訂制耳機及鞋墊等。

TPU 廣泛用于3D打印技術

提到3D打印，人們通常會想到FDM（熔融沉積成型）或FFF（熔絲制造）工藝，因為它們在3D打印中是最常見的技術。科思創為FFF工藝提供了廣泛的長絲選擇。除了上述提及的聚碳酸酯外，熱塑性聚氨酯（TPU）也得到了廣泛應用。

憑借出色的耐磨性和彈性，科思創熱塑性聚氨酯非常適用于增材制造，典型的應用包括運動、鞋類或汽車等領域。科思創還為選擇性激光燒結（SLS）（一種采用激光束燒結材料的3D打印技術）提供TPU粉末，從而能夠一層一層地構建出空間結構。不太堅韌并富有彈性的優良特性，使得熱塑性聚氨酯通常被用于 SLS工藝中。

科思創也關注其他主流3D打印的技術，包括：光固化立體造型術（SLA）、數字光處理（DLP）和噴墨打印。基于科思創廣泛的異氰酸酯和多元醇原料，這些聚氨酯樹脂還為訂制產品性能（如韌性、彈性、耐化學性及耐候性）提供了獨特的機會。

PIC ：創新與合作的典范

未來世界將會是什么樣？我們的下一代需要什么樣的產品？這些正是科思創想要解決的問題。從新型聚碳酸酯材料和適應不同3D打印技術的熱塑性聚氨酯，再到用于工業化增材制造的下一代液態樹脂，科思創希望研制并開發新材料和新應用來重塑未來。

想要實現這些目標，科思創需要與其他合作伙伴共同努力，Polymaker創新中心（簡稱“PIC”）就是一個極好的例證。作為科思創合作伙伴Polymaker的最新舉措，PIC能使3D打印技術更貼近終端用戶。PIC位于上海市張江高科技園區，那里有各種3D打印設備、打印材料以及經驗豐富的專業工程師，能夠滿足3D打印領域的客戶實現其創新想法的所有需求。

PIC是Polymaker公司及其重要合作伙伴的展示區，消費者以及潛在客戶能夠在此親身體驗3D打印。它也為有3D打印需求的客戶提供了一個服務平臺，客戶可以在此適時地獲得高質量、低成本的打印產品。最后但同樣重要的是，客戶能夠在PIC利用Polymaker在3D打印方面的核心專長和材料科技去開發個性化的解決方案。

聚碳酸酯3D打印的原型：承重超過250 kg的千斤頂

3D打印可以為我們帶來什么？

3D打印技術的飛速發展有目共睹。目前，波音、通用電氣以及諸多行業領軍企業正在利用這項新技術制造最先進的航空設備。而NASA正在用Zero-G技術向人們展示3D打印設備將終有一日被用于太空。但是，3D打印如何變革我們的日常生活？

1. 優化功能設計

作為這項技術的一個屬性，3D打印為設計、制造具有功能性的有機形體和輕質結構帶來了自由度。3D打印是一層一層地構建產品，而不是從大塊材料上消減材料。這種看似很小的區別——增加而不是減少，實則顛覆了產品設計和制造的傳統理念。

過去，設計師需要將他們設計的模型導入到各種工具中做優化測試。而現在，有了3D打印技術，設計師就可以在單一環境下完成設計、優化、準備和檢驗產品等一系列步驟。科思創的專家和研究人員們開發的產品有助于滿足客戶日益提高的標準要求。

2. 大規模訂制產品

新一代越來越追求高度個性化的產品來滿足時尚的愿望。科思創確信，未來，人們將能夠按照他們自己的設計去創造個性化的目標產品，而不需要再通過零售。客戶的滿意度也會隨著他們所購買或制作的產品而得到提升。

這個想法還可以被用到醫療行業中。目前，基于3D打印的醫療技術已經挽救了無數人的生命，并為醫療行業展現了無限的可能。人們可以使用3D打印技術為生活在缺少醫療資源的貧困邊遠地區的人們生產輕質的便攜式醫療設備。

3D打印應用只是科思創業務的一個縮影。科思創的產品被廣泛應用于電器、汽車、醫療保健、建筑以及與現代生活密切相關的方方面面。在持續創新和可持續發展的驅動下，科思創將“開創精彩世界”！