基本介紹
- 中文名：4d 列印
- 評價：有智慧 有適應能力
- 研發者：MIT 與Stratasys教育研發部
- 概念：一種能夠自動變形的材料
- 特點：簡化了列印過程
術語介紹,前景,相關評價,主要原理,技術影響,摺疊其他,摺疊優勢,摺疊技術套用,
術語介紹
所謂的4D列印，比3D列印多了一個“D”也就是時間緯度，人們可以通過軟體設定模型和時間，變形材料會在設定的時間內變形為所需的形狀。準確地說4D列印是一種能夠自動變形的材料，直接將設計內置到物料當中，不需要連4D印表機接任何複雜的機電設備，就能按照產品設計自動摺疊成相應的形狀。4D列印最關鍵是記憶合金。4D列印由MIT與Stratasys教育研發部門合作研發的，是一種無需印表機器就能讓材料快速成型的革命性新技術。[1]
前景
日前，Marketsand Markets發布關於4D列印的最新市場研究報告《4D列印市場之材料、終端用戶的行業和地域——全球趨勢及預測，2019—2025》。該報告預測， 正處於商業化邊緣蓄勢待發的4D列印市場，預計到2019年將達到6300萬美元，其中走在整體市場增長最前沿的國防軍工相關套用的市場份額將達到 55%；而到了2025年，4D列印市場將達到5.556億美元。在4D列印的用材方面，Marketsand Markets預計到2019年，可程式碳纖維材料的市場份額將達到62%，占據4D列印材料市場的最大份額。[3]
相關評價
人們相信，4D列印不但能夠創造出有智慧、有適應能力的新事物，還可以徹底改變傳統的工業列印甚至建築行業，與此前的3D列印相比，它將具有更大的發展前景。4D列印更為智慧型[2]，物料可自行“創造”，簡化了列印過程，但對列印材料有了更高要求。
Skylar Tibbits認為，4D列印讓快速建模有了根本性的轉變。與3D列印的預先建模、掃描，然後使用物料成形不同，4D列印直接將設計內置到物料當中，簡化了從“設計理念”到“實物”的造物過程。讓物體如機器般“自動”創造，不需要連線任何複雜的機電設備。4D列印
主要原理
為了充分套用這一新技術，Autodesk公司的研發團隊進一步設計了新軟體Cyborg，可以用於自我組裝和可程式的模擬材料，實現設計的最佳化和材料的摺疊。
傳統而言，造物過程一般是，先模擬後製造，或者一邊建物一邊調整模擬效果。而通過硬體和軟體的緊密結合，4D列印顛覆了傳統的造物方式。
技術影響
與之前3D列印概念相比，4D列印具備更大的發展前景。
經濟前景
沒有公司實質介入
所謂4D列印技術，是一種能夠自動變形的材料，該技術在2月底於加利福尼亞舉行的TED大會上展出，顛覆了傳統的造物方式，並引爆了A股的4D列印行情。因為前期市場對3D列印概念的炒作，中航重機一度在半個月內股價翻番，相關概念股均出現大漲，所以4D列印概念也令投資者熱情高漲。問世不足一周、尚處於概念中4D列印正處於襁褓之中，就被資本市場熱捧。由於其關鍵技術在於記憶合金，和相關材料的上市公司因此受到遊資的青睞。
但多家上市公司都表示自己並非“4D列印概念股”。聖萊達、博雲新材和西部材料先後發布澄清公告，表示公司尚未開展與4D列印技術相關的任何業務及研發工作，也未與任何企業或研究機構就此事進行過接觸。記者昨日以投資者身份就此電話諮詢了相關上市公司，法爾勝、新開源、安泰科技均明確表示公司沒有接觸4D列印和生產相關材料，氯鹼化工、有研矽股的電話則無人接聽。
博威合金則表示公司生產的材料與4D列印相關。其證券事務部工作人員告訴記者，公司生產的合金材料是4D列印技術的相關材料，但公司未接觸過相關的企業或研究機構。
概念炒作或見頂
儘管多家上市公司否認涉“4D列印”，但該類個股昨日表現依然亮眼。截至昨日收盤，法爾勝漲停，聖萊達漲3.67%，英力特漲2.92%。此前發布澄清公告的博雲新材和西部材料的跌幅逾5%。可見與之前爆炒的兩個交易日相比，概念股的漲幅已經收窄，有些個股已經開始下跌。
昨日龍虎榜數據上，4D列印概念法爾勝和聖萊達上榜。數據顯示，華泰證券股份有限公司江陰福泰路證券營業部昨日賣出法爾勝2035.39萬元，近三個交易日共賣出2454.37萬元；中信證券（浙江）有限責任公司嵊州時代商務廣場證券營業部、光大證券股份有限公司餘姚陽明西路證券營業部近三個交易日的賣出金額都在千萬元以上。可見大戶已經出手。
長城證券金少華昨日在接受本報記者時認為，4D列印與3D列印不同之處在於，3D列印已經投入實際套用當中，而4D列印還僅僅是概念，沒有相關企業投產，加上相關上市公司業績並不好，長期投資存在很大的不確定性。4D列印概念炒作或已見頂，由於大盤處於調整過程當中，個股後市或將產生分化。
南京證券季永峰昨日在接受本報記者採訪時認為，概念炒作並不是市場投資者盲目跟風、不理智，而是A股市場特有的現象，即市場熱衷於熱炒市場此前從未出現過的概念，這些概念涉及的個股數量不多，市值也比較小，此前炒作的石墨烯概念就是如此。這類概念容易吸引遊資炒作，並拉動盤面上升，投資者在追漲過程中發現盤面不對勁就應該離開。
摺疊其他
從去年年底開始，A股曾經掀起了一波炒作3D列印的風潮，而在3D列印方興未艾的時候，4D列印就悄然來襲。昨日，4D列印概念股集體漲停，其中會不會湧現出像中航重機一樣的大牛股?
“不是你不明白，是這世界變化太快。”這句話放在股市，也十分恰當。
前段時間熱炒的3D列印，很多股民都還沒有搞懂到底是什麼東西，昨日4D列印概念又撲面而來。
4D列印受關注
在TED2013大會上，MIT建築學院自動化實驗室創始人Skylar Tibbits進行了演講，介紹了他們的新技術 ——4D 列印。Tibbits 稱，這項技術是 MIT 與Stratasys教育研發部門合作研發的，是一種無需印表機器就能讓材料快速成型的革命性新技術。
相關資料顯示，這項所謂的4D列印技術更準確地說是一種能夠自動變形的材料，只需將其放入水中，它就能按照產品設計自動摺疊成相應的形狀。
遊資狂追新材料股
4D列印最關鍵是記憶合金，在A股市場，被市場與4D列印聯繫起來的個股，全是新材料股。
法爾勝與美國佩爾科技合資，設立了法爾勝佩爾材料科技公司，生產和銷售“鎳鈦”記憶合金。
西部材料承繼西北院金屬複合材料、難熔金屬和貴金屬業務研發力量，擁有生產稀有金屬複合材料等領域多項專利。
前期市場對3D列印概念的炒作，曾經造就了中航重機、光韻達等一批大牛股，中航重機一度在半個月內股價翻番，這次4D列印是否會出現同樣的效果，還需投資者繼續觀察。
不過，昨日晚間，博雲新材已經發布了澄清公告，稱公司業務並未涉及“4D列印”領域，也未從事“4D列印”相關材料的研發。
法爾勝的漲停同樣是江浙遊資在推動，中信證券(浙江)嵊州時代商務廣場營業部和光大證券餘姚陽明西路營業部都買入了900多萬元。
摺疊優勢
隨著3D列印從概念轉入生活化，4D列印的發展步伐也在日益加快，市場藍圖已經徐徐打開。那么，在科技迅速發展的當下，4D列印作為傳統製造業的變革方向和新技術創業者的契機，又具有哪些獨特的優勢呢？
大幅降低製造成本
不論是現代製造技術，還是基於工業4.0、中國製造2025 的新製造技術，對於生產複雜或者個性訂製產品來說，無論是製造還是組裝成本都是偏高的，甚至還會隨著部件的複雜程度同比例上漲。而在4D列印技術支持下的 產品製造，部件與產品本身結構的難易程度將變得不再重要，因為通過對整體產品不同部件進行的一體化列印以及可變形自組裝將讓組裝成本化整為零，最大限度地降低產品的生產製造成本。
個性化訂製成本不變
在當前的製造技術與環境下，小批量訂製的成本還是處於一個比較高的位置，更別說私人訂製，其成本或許要以藝術品的角度來看待。隨著4D列印技術的介入，私人訂製的成本將與傳統的批量化製造畫等號，甚至更加低廉。因為在傳統製造中被認為是很複雜的結構、工藝，到了4D列印面前，都將變得簡單化，尤其是成本不會受部件的複雜程度而波動。
取代人工組裝成本
4D列印的產品部件將不再需要廠家或用戶自行組裝。廠商根據用戶的需要，將所製造的產品運送到指定地點放置好後，用戶在需要的時候直接給予介質觸發，列印物就會實現自動組裝，這就取代了當前依賴於人力進行組裝搭建或拆解的方式，人力成本也將由此得到釋放。
零庫存的生產方式
放大創意空間
對於很多設計師而言，最痛苦的就是創意很豐滿，現實製造卻很骨感。而4D列印技術可以毫不誇張地說，但凡設計師能描繪出來的創意構想，都能不折不扣地得到實現，真正做到讓創意設計的價值獲得充分實現。
降低製造專業性
當前的製造不論是簡單或複雜，都在一定程度上對生產工人提出了專業和熟練要求，尤其是一些專業性要求高的製造領域，其對於工人的專業技能和熟練程度都提出了較高的要求；而且技術的培養都需要經過多年的訓練和沉澱，中間還存在所培養技術人才流失的較大風險。4D列印技術的套用，大大降低了對於複雜製造部件的專業技能要求，並且可以幫助我們承擔相當部分的“高難度”工藝製作，從而有效降低製造的專業門檻和人才流失風險。
有效簡化製造環節
大部分的產品通常都是由多個零部件組裝而成的，而不同零部件則需要不同的設備為其配套製造。所以對於廠家來說，這不僅占據了較大的場地空間，投入成本也是 水漲船高。4D列印技術則全然不同，它只需一台印表機，根據不同的材料以及用戶所設定的不同部件形態直接列印不同的部件或整體產品。若是部件列印，則可以 通過自我驅動組裝。
不良率將成為過去式
傳統製造企業最常規的生產製造考核指標就是對不良產品生產率的控制，這也是決定著企業經濟效益的關鍵指標。在4D列印時代，不良率這個名詞在生產製造過程中或將走向歷史的終結，而決定著產品能否滿足用戶需求的關鍵將被轉移至設計端。也就是說未來決定產品是否合格的關鍵要素不再是製造環節，而是設計環節，由設計師決定。
材料無限組合
對於當今的製造技術來說，將不同原材料結合成單一產品是件比較困難的事情，因為傳統的製造機器在切割或成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。盡 管多種材料的混合注塑在一些領域已經被套用，但其成本與不良率都相對較高。4D列印技術的出現將讓這一現象得到改變，在4D列印過程中，我們可以將多種不 同材料通過同一台設備進行混合列印，不論是塑膠、金屬或是其他的合成材料，這也意味著在不久的將來一台完整的可變形汽車將直接通過列印的方式生產製造出 來。
批量一致性堪稱完美
儘管現代製造技術藉助於模具在一定程度上保障了產品生產的一致 性，但還是難以獲得一致精準性的百分百保障。4D列印技術將讓產品“複製”獲得徹底解決。依託於4D列印技術，批量生產就如同複製數字檔案般簡單，而其一 致性也將如同數位化複製般一致。不論是大批量或是小批量，4D列印技術都能有效保障其一致性。[4]
