兰博基尼用3D打印生产呼吸机模拟器、防护服、口罩?3D打印为什么有这么大本事?

3D打印到底是什么?它跟我们常见的2D打印有什么区别?为什么会有这么多功能?拿它来生产口罩,靠谱吗?

文|家族企业杂志

新冠疫情席卷全球,一向抗拒口罩的欧洲人也终于接受了口罩的重要性,防护用品极为抢手,有人推测,每天口罩的缺口大概在800万只左右,“一罩难求”的现象出现在了欧洲国家。

为了解决这个问题,全球3D打印爱好者成员们行动起来,俄罗斯动员了全国2000多名工程师和企业家,用3D打印生产口罩和呼吸器;智利一家公司,也研发出了3D打印铜口罩,据说防护级别能达到N95水准,捷克的Prusa Research 3D printers也发布倡议,将公布口罩和防护服设计的开源文件,让所有3D打印爱好者都能参与到生产中来。

除了口罩,在这次抗疫中,3D打印还有很多用途,兰博基尼运用3D打印来生产呼吸机,中国的盈科科技研发出了可移动、高强度、封闭保温的3D打印隔离屋。

那么,3D打印到底是什么?它跟我们常见的2D打印有什么区别?为什么会有这么多功能?拿它来生产口罩,靠谱吗?

3D打印是什么?

3D打印,通俗来说就是三维打印,专业领域称为增材制造,3D打印并非是新鲜的技术,这个思想起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。中国业内把它称作“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”。

跟我们平常的打印的概念不同,我们平常打印都在平面上,而3D打印则突破了空间限制,拓宽到三维。但基本的工作原理跟2D打印是一样的,都是分层加工。

3D打印跟2D打印的重要区别在于打印的材料上,普通打印的打印材料是墨水和纸张,而3D打印的常用材料则更加丰富,有尼龙材料、石膏材料、铝材料、不锈钢等等,通过这些材料,3D打印就可以实现制造模型、工业设计,甚至直接制造一些产品。

3D打印能用来做什么?

那么,这样一种技术能用来做什么呢?理论上,如果有材料,生活中所有常见的物品都可以通过3D打印制造出来。

例如,2013年时,维多利亚的秘密时装秀上就展出了3D打印技术制作的服装,超模Lindsay Ellingson穿戴着由3D打印机打印的一对翅膀、紧身胸衣和头饰惊艳亮相;除了造衣服,3D打印还能用来造房,2019年。墨西哥农村地区引进了一台巨型3D打印机,这台机器在当地建造了两栋房屋,之后还将计划着建造48栋,墨西哥将称为世界上最大的3D打印社区;除了实物,3D打印还可以直接制造披萨、蛋糕、糖果、面包等食物,这些食物制造出来之后可以直接被食用。

现在,3D打印还有一块非常大的应用市场,就在医学领域。3D打印可以生产人体假肢、韧带、人工肺、仿生眼等等,从3D打印的植入物到复杂的医学模型到实际的人体组织,3D打印在医学行业的发展十分迅速。

3D打印生产口罩的弊端在哪里?

说了这么多3D打印的优势,那么,3D打印口罩到底靠谱不?品质和生产效率如何呢?

从品质上看,由于口罩和护目镜要直接和皮肤、甚至皮肤黏膜密切接触,对材料的要求是比较高的,这要求3D打印口罩的材料需要具备和皮肤长期接触的资质,并且要经过检验无毒。虽然好的打印材料能达到N95或者KN95的防护级别,但是由于没有统一的材料标准和定价标准,3D打印口罩仍然品质上良莠不齐。     

另一方面,3D打印能否支持量产也是重要问题,面对口罩大量短缺的情况,3D打印机大部分仍集中在企业里,民间3D打印机较少,如果企业能实现量产,或许能缓解一部分口罩荒。但目前的情况并不乐观,前段时间美国F-35部队运用3D打印机生产口罩,45个小时只生产出4个N95口罩,除去技术、操作熟练度等因素,在捷克的Prusa Research 3D printers,在过去三个礼拜里运用3D打印机加足马力生产,产量也只有5.5万个口罩。而中国比亚迪跨界生产口罩,一天的产量就达到了500万只,其他口罩厂商也有20万的日产量。相比之下, 3D打印口罩的生产效率并不高,很难达到量产标准。

综上,3D打印口罩或许是未来的解决方案,但在眼下,如何提高产能?如何降低价格?如何保证品质?是3D打印口罩所面临的实际问题。

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