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打印技術成第三次工業革命的重大标志

【内(nèi)容提要】3D打(dǎ)印技術将與其(qí)他數(shù)字化生産模式一起(qǐ)，推動第(dì)三次工業革命的實現。傳統制造(zào)技術是“減材制造(zào)技(jì)術”，3D打印則(zé)是“增材制造技術”，它具有制造成本低、生産(chǎn)周期短等明顯優勢，被譽爲“第三次工業革命最(zuì)具标志性的生産工具”。         一(yī)項颠覆性的制造(zào)技術正(zhèng)在進入普通人的生活——

　　3D打(dǎ)印：第三次工業革命的重大标志

　　今年4月，英國《經濟學人》刊文認爲，3D打印技術将與其他數字化(huà)生産模式一起，推動第三次工業革命(mìng)的實現。

　　傳統制(zhì)造技術是“減材制造技術”，3D打印則是(shì)“增材制造技術”，它具有制造(zào)成本低、生産周期短等明顯優勢，被譽爲“第(dì)三次工業(yè)革(gé)命最具标志(zhì)性的生産工具”。

　　3D打印技術的發展前景如何？中國能(néng)否抓住這一技術變(biàn)革帶來的機遇，在工業制造上趕超發達國家？記者對此進行了調查采訪。

　　3D打印(yìn)最(zuì)大優勢在于拓展設計人員的(de)想象(xiàng)空間

　　隻需在電腦中繪制一個三維鼠标圖，按(àn)下“确定”鍵，一個實實在在的(de)鼠标外殼就(jiù)可“打印”出(chū)來

　　按照傳(chuán)統的制造方(fāng)法，制造(zào)一個普通的鼠标外殼，大約需要七八道工序：繪制草圖、制作(zuò)泥模、雕刻鼠标原型、生産出模(mó)具、用壓力将熔融的塑料注進(jìn)模具，再冷卻成型……

　　如果借助3D打印，你隻需要在電腦中繪制一(yī)個三維鼠标圖，按下(xià)“确定”鍵，稍等一會兒，一個實實在在的鼠(shǔ)标外殼就可“打印”出來。

　　從複雜的工業零件到日常生活中的(de)鍋碗瓢盆，隻要(yào)有三維數據和(hé)相應的(de)材料，無需借助模具或刀具，就可以被(bèi)“打印”出來。

　　3D打印(yìn)技術爲(wèi)何(hé)如此神奇？

　　據專家介(jiè)紹，3D打印參照的(de)是打印機技術原理，分層加工：将計算機(jī)設計出的物(wù)體分解成若幹(gàn)層平面數據(jù)，然後(hòu)把金屬、陶(táo)瓷等粉末(mò)材料按平面數(shù)據燒(shāo)結，形成一個平(píng)面形狀，再通過層層累積疊加，生成一個立體物體。廣州打印公司(sī),廣州(zhōu)數碼(mǎ)打印,廣州高品(pǐn)質(zhì)打印

　　與傳統的去除材料加工技術不同，3D打印将多維制(zhì)造變爲簡單的由下至上的二維疊加，從而大大降低了設計與制造的複雜度。同時，3D打印(yìn)還可以制(zhì)造傳統方式(shì)無法加工的(de)奇異結構，尤其(qí)适合(hé)動力(lì)裝(zhuāng)備、航空(kōng)航天、汽車等高端産品上關鍵零部(bù)件的制造(zào)。

　　華中科技大學(xué)快(kuài)速制造中心是我(wǒ)國最早研發3D打印技術的單位之一，該中心主(zhǔ)任史玉(yù)升認爲(wèi)，3D打印技術最大的優勢在于能拓(tuò)展設計人員的想象空間：“隻要能在計算機上設計成(chéng)三維圖形的東西，無論是造型(xíng)各異的服裝、精美(měi)的工藝品(pǐn)，還是個性化的車(chē)子，如果材(cái)料問題解決了，都(dōu)可以打(dǎ)印。”

　　史玉(yù)升甚至這樣暢想(xiǎng)：将來的某一天，準備出國的人在出門前覺得所穿鞋子太大衆化了，可(kě)以自己設計并“打印”出一雙獨一無二的鞋子；然後開着(zhe)早已“打印”好的(de)個性化的轎車奔向機場；登上飛機得知，這是一架“打(dǎ)印”出來的飛機……

　　加工成本低、生産周期短、節省材料

　　大到飛行器、賽車，小到服裝、手機殼都可3D打印。美國小型家(jiā)用3D打印機“每4公裏有一台”。中國正開發一款1萬元左(zuǒ)右的3D打印機，将向學校推廣

　　與傳統的制造技術相比，3D打印具有加工(gōng)成(chéng)本低、生産周期短、節(jiē)省材料等明顯優勢，從航空、動力裝備到醫療、體育、影視等諸(zhū)多領域，均可大顯身手。

　　事(shì)實(shí)上，在美英等國，3D打印技術已有較爲廣泛的應用大(dà)到飛行器、賽車，小到服裝、手機殼，制造廠家借着3D打印的東風，煥發出新的生命力。由于3D打印制品能(néng)實現産品的自然無縫連(lián)接，從而達到傳統制造方法遠不可即的結構穩固性和連接強度，已成(chéng)爲國外研究空間飛行器的關(guān)鍵技(jì)術。據悉，美國國家航(háng)空航天局正在研究一項(xiàng)被稱爲“未來3D打印宇宙飛船”的技術，希望通過3D打印，制造出“廉價(jià)的機器(qì)人宇宙飛船”。

　　在美國，價格低、操作簡便的小型家用3D打印機已(yǐ)到了“每4公裏範圍内有(yǒu)一台”的普及(jí)程度，其購(gòu)買量不斷攀升。

　　在我國，華中科技大學、西安交通大學、清華大學等高校和科研機構也相繼研發出多(duō)種系(xì)列(liè)的3D打印機，部分技術已(yǐ)達到(dào)世界領先水(shuǐ)平。

　　史玉(yù)升介紹(shào)，一些鑄造企(qǐ)業應用(yòng)他們研發的(de)選擇性激光燒結3D打(dǎ)印機，将複(fú)雜鑄件的(de)交(jiāo)貨期由傳統的3個月縮短到10天左右；某(mǒu)發動機制造商采用他們的設(shè)備，把大型六缸柴油發動機缸蓋砂芯的研制周期，由過去的5個月縮短(duǎn)至1周。

　　目前，他們正在開發一款1萬塊(kuài)錢左右的3D打印機，将來向學校推廣。“3D打印(yìn)技術可以讓孩子們迅速将自己的創新設計(jì)變(biàn)成實物，有助于提高中小學生的創(chuàng)新、設計和動手能力。”

　　“金屬3D打印技術(shù)開辟了骨科植入技術的新紀元，使多孔生物學固定(dìng)表面制造瓶頸迎刃而解。”上海交通(tōng)大學[微博]李祥教授說，他們正緻力于将此技術運用到臨床醫學治療中。北京航(háng)空制造所基于3D打印技術(shù)研發了國内第一(yī)台電子束熔(róng)絲沉積成型設備，大幅提升了材料的利用率，減少了銑切量，縮短(duǎn)了制造周期。

　　有專家認爲，3D打印作爲一項颠覆性的制造技術，誰能夠最大程度地(dì)研發、應用，就意(yì)味着掌握(wò)了制造業乃至(zhì)工業發展的(de)主動權。

　　中國被認爲有望(wàng)成(chéng)爲最大3D打印業國家

　　目前3D打(dǎ)印技術(shù)尚不具備取代傳統制造(zào)業的條件，在大批量(liàng)制造等方面，高效低(dī)成本的傳統減材制造法更勝一籌

　　《國際(jì)增材制造行業發展報告(gào)》顯示，3D打印技術2011年全(quán)球直接産值爲17.14億美元，年增長達(dá)29.1%。随着我國3D打(dǎ)印技術的不斷突破和全球市場份額的增加，美國得克薩斯州大學Davidl·bourell教授預言：中國(guó)有望成爲最大的增材制造(zào)業國家。

　　不過，讓夢想照進現實的3D打印技術，目前還有一些短闆。

　　“由于增(zēng)材制造的(de)材料研發難度大，導緻3D打印(yìn)制造成本較高；金屬材料成形的制造(zào)效率不高，每(měi)小(xiǎo)時大約隻有100到3000克。”西安(ān)交通大學盧秉恒院士指出，目前增材制造技術在我國主要應用于産品研發，還面臨制造精度不(bú)高等實際問題。

　　據(jù)了解，增材制造技術在我國重工業零部件制造方面得到一定應用，但尚未進入大(dà)規模(mó)工業化，其工藝與裝備都有待進一(yī)步開發。

　　華中科技大(dà)學(xué)王運贛教授則認爲：未來傳統(tǒng)的減材(cái)制造(zào)法依然是主流，增材制造法(fǎ)是補充(chōng)手段。他希望大家能理性看待3D打印，與長(zhǎng)期使用的減材制(zhì)造法進行比較，以便更好地發揮增材制造法的優勢，克服增材制造(zào)的缺(quē)陷。

　　就目前的形勢來看，3D打印技(jì)術尚不具備取(qǔ)代傳(chuán)統制造業的條件(jiàn)；在大批量制造等方面，高效低成本(běn)的傳統(tǒng)減材制造(zào)法更勝一籌。

　　難以形成規模經(jīng)濟，是3D打印的軟肋。如何邁過(guò)這道坎兒，是目前科技界和工業(yè)界的待解難題。廣州打印公司,廣州數碼打印,廣州(zhōu)高品質打印