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3D打印技術成第三次工業革命的重大标志
【内(nèi)容提要】3D打印技術将與其他數字化生産模式一起，推動第三次工業革命的(de)實現。傳統制造技術是“減材制造技(jì)術”，3D打印則是“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(wèi)“第三次工業革命最具标志性的生産工具(jù)”。         一項颠覆性的制造技(jì)術正在進入普(pǔ)通(tōng)人的生活——

　　3D打印：第三次工業(yè)革命的(de)重大标志

　　今年4月，英(yīng)國《經濟學人》刊文認爲(wèi)，3D打印技術将與其他數字化生産(chǎn)模式一(yī)起，推動第三次工業革命的實現。

　　傳統制造技術是“減材制(zhì)造技術”，3D打印則是“增材制造技術(shù)”，它具有制造成本低、生産周期(qī)短等明顯優勢，被譽爲“第三次工業革命最具标志性的生産工具(jù)”。

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

　　3D打印最大優勢在于拓展設計人員的(de)想象空間

　　隻需在電腦中繪制一個三維鼠标圖，按(àn)下“确定”鍵，一個實實在在的鼠标外殼就可“打印”出來

　　按照傳(chuán)統的制造方法，制造一個普(pǔ)通的鼠标外殼，大約需要七八道工序：繪制草圖、制作泥(ní)模、雕刻鼠标原型(xíng)、生産出模具、用壓力将熔(róng)融的塑料注進(jìn)模具，再(zài)冷卻成型……

　　如果借助3D打(dǎ)印，你(nǐ)隻需要在電腦中(zhōng)繪制一個三維鼠(shǔ)标圖，按下“确定”鍵(jiàn)，稍等一會兒，一個實實在在的鼠(shǔ)标外殼就可“打印”出(chū)來。

　　從複雜的工業零件(jiàn)到(dào)日常生活中的鍋碗瓢盆(pén)，隻要有三維數據和相應的材(cái)料，無需借助模具或刀具(jù)，就可以被“打印”出來。

　　3D打印(yìn)技術爲何如此神奇？

　　據專家介(jiè)紹，3D打印參照的是打印機技術原理，分層加工：将計算機設計出的物體分解成若幹層平面數據，然後把金屬、陶瓷(cí)等粉末材料按平面(miàn)數據燒結，形成一個平(píng)面形(xíng)狀，再通過層層累積(jī)疊加，生成一個(gè)立體物體。廣州打印公司,廣州數碼打印,廣州(zhōu)高(gāo)品質打印

　　與傳統的去除材料加工(gōng)技術不同，3D打印(yìn)将(jiāng)多維制造變爲簡單的由下至上的二維疊加，從而大大降低了(le)設(shè)計與(yǔ)制造的複雜度。同(tóng)時，3D打印還可以制(zhì)造傳統方式無法加工的奇異結構，尤其适合動力裝(zhuāng)備、航空航天、汽車等高端産品上關鍵零部(bù)件的制造(zào)。

　　華中科技大學快速制造中心是我(wǒ)國最早研發3D打印技術的單位之一(yī)，該中(zhōng)心主任史玉升認爲，3D打印技術最大的優勢在于能拓展設計人員的想象(xiàng)空間：“隻要能在計算機上設計成三維圖形的東(dōng)西，無論是造型各異(yì)的服裝、精美的工藝品(pǐn)，還(hái)是個(gè)性化的車子，如果材料問題解決了(le)，都可以打印。”

　　史玉升甚至這樣暢想：将來的某一天，準備出國(guó)的人在出(chū)門前覺得所穿鞋子太(tài)大(dà)衆化了，可(kě)以自己設計并“打印”出一雙獨一無(wú)二的鞋子；然後(hòu)開着(zhe)早已“打印”好的個性化的轎車奔向機場；登上飛機(jī)得知，這是一架“打(dǎ)印”出來的飛機……

　　加(jiā)工成本低、生産周(zhōu)期短、節省(shěng)材料

　　大到飛行器(qì)、賽車(chē)，小到服裝、手機殼都可(kě)3D打印。美(měi)國小型家用3D打印機“每4公(gōng)裏有(yǒu)一台”。中(zhōng)國正開發一款1萬元左右的3D打印機，将向學校推(tuī)廣

　　與傳統(tǒng)的制(zhì)造技術相比，3D打印具有加工成本低、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、影視等諸多領域(yù)，均可大顯身(shēn)手。

　　事實(shí)上，在美英等國(guó)，3D打印技術已(yǐ)有較爲廣泛的應用大到(dào)飛行器、賽車，小到服裝、手機殼，制造廠家借着(zhe)3D打印的東風，煥發出新(xīn)的生命力。由于3D打(dǎ)印制品能實現産品的自然無縫連(lián)接，從而達(dá)到傳統制造方法遠不可即的結構穩固性(xìng)和(hé)連接(jiē)強度，已成爲國外(wài)研(yán)究空間飛行器的關鍵技術。據悉，美國國家航空航天局正在(zài)研究(jiū)一項被稱爲(wèi)“未來3D打印宇宙飛船”的技術，希望通過3D打印，制造(zào)出“廉價(jià)的機器人宇宙飛船”。

　　在美(měi)國(guó)，價格低、操作簡便的(de)小型家用3D打印機已(yǐ)到了“每4公裏範(fàn)圍内有(yǒu)一台”的普及程度，其(qí)購買量不斷攀升(shēng)。

　　在我國，華(huá)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(jì)研發(fā)出多種系列的3D打印機，部分技術已達到世界領先水(shuǐ)平。

　　史玉(yù)升介紹，一(yī)些鑄造企(qǐ)業應用他們研發的選擇性激光燒結3D打印機，将複雜鑄件的(de)交貨期由傳統的3個月縮短到10天左右；某發動機制造商采用(yòng)他們的設備，把大型(xíng)六缸柴油(yóu)發(fā)動機缸蓋砂芯的研制周期，由過去的5個月縮短至1周。

　　目前，他們正在開發一款1萬塊錢左右的3D打印機，将來(lái)向(xiàng)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)變成實物，有助于提(tí)高中小學(xué)生的創新、設計(jì)和動手能力。”

　　“金屬3D打印(yìn)技術開辟了骨科植入技術的新紀元(yuán)，使多孔(kǒng)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(shòu)說，他們正緻力于将此技術運(yùn)用到臨床醫學(xué)治療(liáo)中。北京航空制造所基于3D打印(yìn)技術研發了國内第一台電子束(shù)熔絲沉(chén)積成型設備，大幅(fú)提升了材料的利用率，減少了銑切量(liàng)，縮短(duǎn)了制造周期。

　　有專家(jiā)認爲，3D打印作爲一項颠覆性的制造技術，誰(shuí)能夠最大程度地研發、應用，就意(yì)味着掌握了制造業乃至工業發展的主(zhǔ)動權。

　　中國被認爲有望成爲最大3D打(dǎ)印業國家

　　目前(qián)3D打印技術(shù)尚不具備取代傳統制造業的條(tiáo)件，在大批量(liàng)制造等方面，高效低成本的傳統減材制造法更勝(shèng)一籌

　　《國際增材制造行業發展報告(gào)》顯示，3D打印技術2011年全球直接産值爲(wèi)17.14億美元，年增長達29.1%。随着我國3D打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(dà)學Davidl·bourell教授預言：中(zhōng)國有望成(chéng)爲最大的增材制造(zào)業國家。

　　不過，讓夢(mèng)想照進現實的3D打印技術，目前還有一些短(duǎn)闆。

　　“由于增(zēng)材(cái)制造的材料研發難度大，導緻3D打(dǎ)印制造成本較高；金屬材料成形的制造效率不高，每小(xiǎo)時大約隻有100到(dào)3000克。”西安交通大學(xué)盧(lú)秉恒(héng)院士指出(chū)，目前增材制造技(jì)術在我國主要應用于(yú)産品研發，還面臨制造精度不(bú)高等實際問題。

　　據了解，增材制(zhì)造技術在(zài)我國重工業(yè)零部件(jiàn)制造方面得到一定應用，但尚未進入大規模(mó)工業化，其工藝(yì)與裝備都有待進一(yī)步(bù)開發。

　　華中科技大學王運贛教授則認(rèn)爲：未來傳(chuán)統的減材制造法依(yī)然是主流，增材制造法是補充手段。他希望大家能理性看待3D打印，與長期使用的減材制造法進行比較，以便更好(hǎo)地發揮增材制造法的優勢，克服增材(cái)制造的缺陷。

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

　　難以形成規模經(jīng)濟，是3D打印的軟(ruǎn)肋。如何邁過(guò)這道坎兒，是(shì)目(mù)前科技界和工業界的(de)待解(jiě)難題。廣州(zhōu)打印公司,廣州(zhōu)數(shù)碼打印,廣州(zhōu)高品質打印