3D 打印用于消费品行业的 10 种令人兴奋的方式
3D 打印为各种消费品注入了新的活力。该技术推动了新趋势和创新,为消费品行业的未来创造了令人兴奋的机会。
由于快速原型制作,消费品行业早已看到 3D 打印在产品设计和开发中的好处。然而,随着 3D 打印的成熟和更多材料的出现,消费品行业正在为该技术为直接制造提供的新机遇敞开大门。
为了展示 3D 打印如何改变消费品行业,以下是 3D 打印在消费者创新方面取得的一些最新成果。
1. Arevo 推出首款 3D 打印碳纤维自行车
由碳纤维制成的自行车车架正变得越来越受欢迎,因为该材料的特性非常适合车架结构。这种材料坚固、耐用且重量轻,使其成为金属自行车车架的热门替代品。
然而,碳纤维车架有两个主要缺点:材料极其昂贵,制造过程是众所周知的劳动密集型。
硅谷初创公司 Arevo 正在寻求通过其 3D 打印碳纤维自行车车架解决这些问题。该公司开发了一种专有的机器人 3D 打印工艺,该工艺使用 PEEK 长丝,并用连续碳纤维增强。打印头安装在六轴机械臂上,通过旋转机械臂可以连续沉积材料。此过程使框架能够制成一体。
这种方法创建了一个在所有三个维度上均强度一致的框架。这一特点将 Arevo 的技术与传统的长丝 3D 打印区分开来,传统的 3D 打印部件在首次打印时往往是各向异性的,这意味着它们在各个方向上的强度都不同。
多亏了这项技术,Arevo 表示与平均价格在 1000 美元到 2000 美元之间的类似传统制造自行车相比,该公司可以以 300 美元的有竞争力的成本生产碳纤维自行车。
虽然现阶段Arevo的自行车仍处于原型阶段,但该初创公司表示,它计划通过与现有自行车公司合作,迅速进入制造阶段,使该自行车有可能在今年晚些时候向消费者提供。
3D 打印可能会为自行车制造领域增加一个新维度。少数专业自行车制造商已经在探索 3D 打印的优势,包括来自英国 Reynolds 公司的不锈钢和钛框架零件以及来自 Pinarello 内部组件品牌 MOST 的定制自行车组件。
2.香奈儿的 3D 打印睫毛刷
在美容行业,3D 打印开始进入大规模生产。法国高级时装品牌香奈儿 (Chanel) 是一家向行业展示 3D 打印潜力的公司,已于 2018 年推出了全球首款 3D 打印睫毛膏刷。
Révolution Volume 睫毛膏刷是与 Erpro Group 合作使用选择性激光烧结 (SLS) 创建的,这是一种 3D 打印技术,使用激光束将聚酰胺粉末层融合在一起以创建零件。据说,使用这项技术,香奈儿每天最多可以生产 50,000 个刷子。
3D 打印使香奈儿能够通过 100 多个原型迭代刷子的设计,这是一项壮举可以使用传统的成型技术。
这款刷子售价 35 美元,带有微腔,可以比以前的刷子吸收更多的睫毛膏。好处?刷子的用户不必将刷子重新浸入睫毛膏管中以在睫毛上再涂一层。
此外,刷子的每一根都具有颗粒状质地,增加了它们的表面积并改善了睫毛膏在睫毛上的分布。
在探索3D打印的潜力方面,时尚和美容行业还只是冰山一角。也就是说,时装公司和设计师已经开始尝试这项技术,创造创新的形状和设计。此外,3D 打印被广泛用于制作独特的珠宝首饰和配饰。
在很多情况下,美容和时尚行业的3D打印仍然用于奢侈品。然而,香奈儿的例子表明,3D 打印具有扩展到大规模生产领域的巨大潜力。
3. Carbon 和 Riddell 联手打造 3D 打印头盔内衬
Carbon 于 2017 年宣布与阿迪达斯合作,为运动品牌的 Futurecraft 4D 鞋生产 3D 打印中底,引起了轰动。
现在,这家独角兽初创公司宣布已与美式足球设备供应商 Riddell 合作,以 3D 打印定制头盔衬垫。
使用 Carbon 最近推出的 L1 3D 打印机,这些公司为 Riddell 的 SpeedFlex Precision Diamond 头盔模型创建了定制的 3D 打印头盔内衬。衬垫是头盔内的重要元素,旨在保护头部免受脑震荡和伤害。
每个头盔的内衬都是通过 Riddell 的 Precision-Fit 头部扫描和头盔安装过程定制的。
通过利用模拟和优化技术,可以使用抗冲击弹性体材料由超过 140,000 个单独的支柱制成衬里。结果:格子衬里能够减少冲击力,同时为运动员提供出色的贴合性和舒适度。
Riddell 并不是唯一一家发现 3D 打印头带优势的公司。今年早些时候,总部位于伦敦的科技初创公司 Hexo Helmet 推出了使用 SLS 和尼龙材料制成的定制 3D 打印自行车头盔。
显然,能够根据佩戴者的需求定制规格——佩戴者的头部尺寸例如——并创造具有更高抗冲击性和更轻重量的新型蜂窝结构,使 3D 打印非常适合制造头盔和其他防护头饰。
4. Dr. Scholl's 生产定制的 3D 打印鞋垫
博士Scholl's 是另一个通过 3D 打印加强大规模定制趋势的大型鞋类品牌。最近,该公司与技术公司 Wiivv 合作制作定制的 3D 打印插件。
使用 Wiivv Fit 技术,Dr Scholl's 提供了一个定制应用程序,可以对客户的脚进行准确扫描。为确保扫描成功,客户需要从不同角度拍摄几张脚部照片。
然后,应用程序中的扫描技术将根据每只脚的 400 个映射点创建定制鞋垫。通过这个不到五分钟的过程,可以设计出适合每个客户的嵌件。
在生成 3D 设计后,个性化鞋垫被 3D 打印并交付给客户14 天内送货上门,费用为 99 美元。此外,消费者可以使用该应用程序为 3D 打印的鞋垫添加适合他们个人喜好的不同设计。
这个来自 Dr. Scholl 的例子是 3D 打印如何取得良好进展的另一个例子。鞋类行业,尤其是因为它为具有成本效益的定制提供了机会。除了 Scholl 博士,阿迪达斯、耐克和新百伦等主要鞋类巨头已经在使用该技术进行原型设计和直接制造。
随着3D扫描和3D打印技术的进步,定制鞋的量产或迟早会成为行业新常态。
5. Specsy 的 3D 打印眼镜
尽管可能会让人感到意外,但 3D 打印眼镜是该技术的快速应用。根据 SmarTech 最近的一份报告,3D 打印将在未来十年内创造 30 亿美元的机会。
在这个垂直领域采用这种技术的关键驱动因素之一是增加个性化,特别是与扫描技术结合时。
加拿大公司 Specsy 是眼镜公司如何利用 3D 打印制造独一无二的眼镜的一个很好的例子。
Specsy 为眼科专业人士提供了一款零售应用程序,该应用程序使用了增强现实和 3D 扫描技术。其基于云的平台允许配镜师在商店中设计定制镜框。该应用程序使用面部 3D 扫描,使患者能够在他们面部的实时图像上设计框架。
一旦设计确定,公司将借助多台内部多色3D打印机制造镜框。打印过程大约需要 8 小时,然后镜架需要三天时间进行组装和手工检查。
通过这种方法,光学专业人士有机会提供真正为患者量身定制的镜架审美偏好和规格。
展望未来,除了公司目前提供的塑料框架外,Specsy 还着眼于提供定制金属框架。
虽然 Specsy 只是一个例子,但其定制的数字眼镜平台让我们得以一窥该技术将如何通过消除玻璃镜框尺寸、形式、样式和贴合度方面的任何限制来彻底改变光学领域。
6. UrbanAlps 发布“第一把金属 3D 打印隐形钥匙”
3D 打印将在机械安全解决方案的世界中扮演什么角色?虽然聚合物 3D 打印长期以来一直用于制造消费产品,但金属 3D 打印才刚刚进入消费市场。
UrbanAlps 是一家瑞士公司,专门从事机械锁和钥匙领域的高科技安全解决方案。 UrbanAlps 最近通过其独特的、获得专利的 Stealth Key 使金属 3D 打印更接近消费者——据称这是世界上第一把金属 3D 打印的钥匙。
该公司最近在 2 月份完成了 250 万美元的 A 轮融资,使其能够在生产钥匙和锁系统方面取得进展。
钥匙的设计在公司位于苏黎世的先进工程实验室中,该实验室采用了先进的金属 3D 打印技术,如选择性激光熔化 (SLM)。通过利用 SLM 和钛粉,该公司能够创建一批复杂的、独一无二的具有高度密钥复制安全性的密钥。
Stealth Key 系统由一个机械钥匙和锁。钥匙的精致设计和形式覆盖了解锁机制,确保它隐藏在里面。这种隐藏的内部编码使钥匙无法被扫描和复制。
钥匙还具有互补的圆柱体,可以读取钥匙的内部咬合并打开锁。气缸耐切割、钻孔、锯切和高温火炬。
除了安全元素,UrbanAlps 还涵盖了定制方面。客户可以选择两种尺寸的键和六种键帽颜色选项,以及添加个人徽标雕刻。
一对隐形钥匙和一个圆柱锁机构的成本约为 200 美元——这可能不是最便宜的选择。然而,随着它带来的额外安全性,Stealth Key 可能会成为一个新的安全行业标准。
7.用沙子 3D 打印 DEEPTIME 的音频集
“我们用沙子制造声音”是来自捷克专业音频产品设计工作室 DEEPTIME 的口号。值得注意的是,该公司最近推出了第一款商用音频设备,其中的扬声器是用沙子 3D 打印出来的。
粘合剂喷射技术是扬声器及其沙箱设计不可或缺的一部分。这项技术的创新使用使外壳可以制成单件,创造出光滑、有机的外观形状,没有任何可见的裂缝、线条或螺栓。
所有音频系统的组件,包括电子设备、控制环和连接器由 DEEPTIME 定制制造和设计——这在一定程度上解释了该套装的高昂价格 3141.59 欧元(3,562.72 美元)。
但是,音响发烧友会欣赏为提高音质而设计的扬声器的有机形状。
同样,我们还看到了 Aleph1 项目探索 3D 打印扬声器设计的可能性。然而,设计师 Boaz Dekel 没有使用粘合剂喷射,而是使用材料喷射来制作扬声器的螺旋状设计,与 DEEPTIME 的系统没有什么不同。
虽然这两个用例都展示了 3D 打印的创新应用,但该技术不太可能很快超越豪华和限量版音频设备。
也就是说,上面的例子强调了 3D 打印能够突破传统音频设计的界限。未来,我们将看到更多设计师介绍他们对 3D 打印扬声器的看法,让形状复杂的扬声器成为我们日常生活的一部分。
8. SmileDirectClub 3D 打印牙齿矫正器
SmileDirectClub 是一家成立于 2014 年的美国初创公司,其目标是为透明矫正器(用于调整牙齿的透明塑料正畸设备)提供更具成本效益的解决方案。
该公司选择 3D 打印作为制造定制隐形矫正器的一种经济实惠的方式,使用不含 BPA 的塑料。
3D 打印过程开始于客户使用家庭印模套件制作自己的牙齿模具,然后将其与一些数字上传的照片一起寄回。 SmileDirectClub 将这些发送给牙医专家,该专家将制定保持器计划。一旦确认,该公司 3D 打印并向客户发送他们的一套矫正器。
根据 SmileDirectClub 的说法,这导致矫正器的价格要便宜得多——在这种情况下,比传统的隐形矫正器便宜 60%。
SmileDirectClub 表示,它与一个由超过 225 名持照牙医和正畸医生组成的网络合作,帮助指导整个过程。虽然有人认为这种远程正畸护理可能会带来一些风险,但 SmileDirectClub 已经取得了巨大的成功,已有超过 300,000 人受益于更实惠的牙齿矫正解决方案。
9. Gillette 定制的 3D 打印剃须刀手柄
当今消费者格局的现实是消费者需要定制的个性化体验。作为回应,越来越多的消费品公司认识到 3D 打印在实现大规模定制方面的价值。
个人护理品牌吉列就是这样一个例子,它最近推出了其 Razor Maker™ 平台。
通过该项目,吉列旨在为其客户提供最适合其预算、外观、颜色和风格的剃须刀。
吉列正在与桌面 3D 打印机制造商 Formlabs 合作试用该平台。客户可以从 48 种设计选项中进行选择来订购定制的剃须刀手柄,这些手柄将使用立体光刻 (SLA) 技术生产并在 2-3 周内发货。使用 SLA,液态树脂通过紫外光固化,创造出外观光滑细致的固体物体。
对于吉列剃须刀手柄的大规模定制,3D 打印提供了一系列好处。首先,没有对工具的前期投资,因为该技术只需要一个数字 3D 文件和一台 3D 打印机来生产一批手柄。这使得复杂设计的小批量生产具有成本效益。同时,3D 打印提供的设计自由度让消费者可以享受完全个性化的手柄。
10. MINI 的定制应用为客户提供 3D 打印配件
宝马的英国汽车品牌 MINI 于 2018 年为其客户推出了 3D 打印定制服务“MINI Yours Customised”。
通过这项服务,客户可以从一系列不同的图案和饰面中进行选择,添加文字,或从一小部分城市景观中挑选,以定制汽车零件,例如门把手或侧板零件。
部件的定制设计然后由MINI按需3D打印,也可以涂成颜色,包括白色、红色、黑色和银色。
为了制造零件,MINI 使用了专业的 3D 打印设备,这些设备可以通过 BMW 与 Carbon、EOS 和 HP 等公司的战略合作伙伴关系获得。提交所需设计后,定制零件将在四个星期内准备就绪。
目前,MINI 正在利用 3D 打印进行汽车定制领域的开拓。未来,我们可能会看到更多其他汽车制造商推出定制项目,为客户提供更大的车辆外观自由度。
使用 3D 打印进行定制和创新
在消费品行业,制造商一直在寻找以更具成本效益的方式提供更多以客户为中心的服务和产品的方法。 3D 打印是使这一机会成为现实的一项重要技术。
该技术使开发创新的新型消费产品成为可能,否则传统制造方法和商业模式无法实现这些产品。公司可以更快地创新,尝试新颖的设计并满足客户对个性化的需求。
拥有如此巨大的可能性,3D 打印肯定会成为行业的中流砥柱技术,预示着一个新时代的到来。定制的、独一无二的消费产品。
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