Michael Fuller花了十多年工作在頂尖汽車賽事行業(yè)：F1賽車。他在一級方程式賽車領(lǐng)域的經(jīng)驗使得他有了一個頗具誘惑力的主意：使用3D打印技術(shù)來制作一種新的熱交換器，它具備普通熱交換器的功能，卻只有一半的重量。熱交換器用于把熱能從一個空間移出或者移入，它不僅在方程式賽車中非常重要，在數(shù)不清的其他領(lǐng)域內(nèi)也有應(yīng)用，包括航空航天、化學(xué)制造、制冷等等。如果你制造的東西追求速度或者需要把產(chǎn)品發(fā)射到太空去，那么減半的重量就變得非常重要。Fuller的設(shè)計可能是革命性的，這個創(chuàng)新的市場價值可能讓你大吃一驚：預(yù)計在2020年將達(dá)200億美元。
對Fuller而言，熱交換器只是第一步。他的公司Conflux Technology想要更大程度地利用3D打印技術(shù)改變?nèi)藗冎圃煳锲返姆椒āＫ硎居辛?D技術(shù)，大型工程將不再需要把復(fù)雜部件的組裝外包到地球另一端，身邊的3D打印工廠就可以代勞。他預(yù)言未來的制造基地將會更小、更快，產(chǎn)能會比當(dāng)前提高數(shù)百倍。
當(dāng)然，人們討論3D打印的潛力已經(jīng)有很長一段時間了，F(xiàn)uller說F1賽車在早些時候用3D打印來制造原型，后來用于生產(chǎn)小零件。受到打印材料的表面拉伸力和耐受性限制，它無法制造更重要的部件。但他還表示在過去十二個月內(nèi)打印技術(shù)已經(jīng)成熟起來。傳統(tǒng)制造公司要小心了。
機(jī)器人
來看一下對Fuller的采訪。
Q：一級方程式賽車行業(yè)是什么樣子？
一級方程式代表著最先進(jìn)的汽車技術(shù)，也是創(chuàng)新發(fā)生的熱點，這意味著技術(shù)更新的非常迅速。舉例來講方程式賽車的剎車管制造，空氣動力學(xué)家會給出設(shè)計概念和形狀給設(shè)計師，接著設(shè)計師會在CAD中畫出雛形。然后模型師會制造模型并放在風(fēng)洞中進(jìn)行測試，工程師會評估測試結(jié)果，這個模型可能在設(shè)計師中經(jīng)過五次修繕。在比賽正式開始前4周必須結(jié)束這些工作，確定用哪一個設(shè)計方案。因為碳纖維剎車管可能由超過60個零件構(gòu)成，制造成品部件的過程非常復(fù)雜。再想象一下整輛F1的制造有多少個部件。
3D打印技術(shù)可以改變所有這些過程，因為電腦中的原型設(shè)計直接可以生成模型，并且可以迅速調(diào)整并重新生產(chǎn)。當(dāng)設(shè)計到空氣動力性能的時候，改進(jìn)是沒有盡頭的，直到?jīng)]有時間生產(chǎn)成品的時候才算完。
Q：你的熱交換器有何特殊之處？
我們生產(chǎn)的熱交換器最大優(yōu)點在于它的簡潔性。熱力學(xué)第一定律是他們的工作原理。有時你需要把熱量提取出來，有時候你需要輸入一些熱量。它可以工作在循環(huán)模式下，液體吸收熱量并把它們帶走，再釋放到大氣之中。比如汽車散熱器就是一種液體-空氣熱交換器。我們的皮膚則是另一種交換器，我們吃進(jìn)食物并把它轉(zhuǎn)化成能量來驅(qū)動身體，同時我們也通過皮膚向空氣中散發(fā)熱量。提高對熱量的控制效率意味著你掌握了更多能量來讓工作進(jìn)行的更持久、更快。
但在熱交換器行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有將近20年沒有見到革命性創(chuàng)新技術(shù)了。我們已經(jīng)把傳統(tǒng)工藝發(fā)揮到了極致，是時候讓新技術(shù)發(fā)揮作用了。我借鑒了傳統(tǒng)的設(shè)計，并用新的幾何學(xué)技術(shù)加以改善，結(jié)果得到了具有更高區(qū)域密度、低壓損、高熱交換率的熱交換器。我們剛剛對概念模型進(jìn)行了測試，它的效率已經(jīng)超過了目前世界上最好的交換器。別忘了它的重量只有其他交換器的不到一半，這是一項巨大的技術(shù)進(jìn)步。
Q：制造業(yè)的未來是怎樣的？
我認(rèn)為十年之內(nèi)制造業(yè)就會開始分散化，這會創(chuàng)造一種完全不同的企業(yè)。這意味著供應(yīng)商不再供應(yīng)裝在卡車?yán)锏挠布枪?yīng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)下的設(shè)計圖。這種工作模式可能在十年內(nèi)就會實現(xiàn)。可擴(kuò)展性是未來制造工業(yè)的核心，它意味著更高的生產(chǎn)效率，比現(xiàn)階段提高上百倍的效率。最初我們可以看到高級機(jī)器出現(xiàn)在全球各個工廠里，成熟的生態(tài)系統(tǒng)支撐著它們有序工作。一種高效、合作、聚集型的新家庭手工業(yè)式的企業(yè)會逐漸出現(xiàn)，全球供應(yīng)鏈會分散化、大眾化。
最終3D技術(shù)可以讓我們用更少的資源生產(chǎn)更多的物品，這對這個星球上的每一個人都有影響。
