3D打印技術(shù)成第三次工業(yè)革命的重大標志
【內(nèi)容提要】3D打印技術(shù)將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起,，推動第三次工業(yè)革命的實現(xiàn)。傳統(tǒng)制造技術(shù)是“減材制造技術(shù)”,，3D打印則是“增材制造技術(shù)”,，它具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢,，被譽為“第三次工業(yè)革命最具標志性的生產(chǎn)工具”,。         一項顛覆性的制造技術(shù)正在進入普通人的生活——

　　3D打?。旱谌喂I(yè)革命的重大標志

　　今年4月,，英國《經(jīng)濟學人》刊文認為,，3D打印技術(shù)將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起，推動第三次工業(yè)革命的實現(xiàn),。

　　傳統(tǒng)制造技術(shù)是“減材制造技術(shù)”,，3D打印則是“增材制造技術(shù)”，它具有制造成本低,、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢,，被譽為“第三次工業(yè)革命最具標志性的生產(chǎn)工具”。

　　3D打印技術(shù)的發(fā)展前景如何,？中國能否抓住這一技術(shù)變革帶來的機遇,，在工業(yè)制造上趕超發(fā)達國家？記者對此進行了調(diào)查采訪,。

　　3D打印最大優(yōu)勢在于拓展設(shè)計人員的想象空間

　　只需在電腦中繪制一個三維鼠標圖,，按下“確定”鍵，一個實實在在的鼠標外殼就可“打印”出來

　　按照傳統(tǒng)的制造方法,，制造一個普通的鼠標外殼,，大約需要七八道工序：繪制草圖,、制作泥模、雕刻鼠標原型,、生產(chǎn)出模具,、用壓力將熔融的塑料注進模具，再冷卻成型……

　　如果借助3D打印,，你只需要在電腦中繪制一個三維鼠標圖,，按下“確定”鍵,，稍等一會兒,，一個實實在在的鼠標外殼就可“打印”出來。

　　從復(fù)雜的工業(yè)零件到日常生活中的鍋碗瓢盆,，只要有三維數(shù)據(jù)和相應(yīng)的材料,，無需借助模具或刀具，就可以被“打印”出來,。

　　3D打印技術(shù)為何如此神奇,？

　　據(jù)專家介紹，3D打印參照的是打印機技術(shù)原理,，分層加工：將計算機設(shè)計出的物體分解成若干層平面數(shù)據(jù),，然后把金屬、陶瓷等粉末材料按平面數(shù)據(jù)燒結(jié),，形成一個平面形狀,，再通過層層累積疊加，生成一個立體物體,。廣州打印公司,廣州數(shù)碼打印,廣州高品質(zhì)打印

　　與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同,，3D打印將多維制造變?yōu)楹唵蔚挠上轮辽系亩S疊加，從而大大降低了設(shè)計與制造的復(fù)雜度,。同時,，3D打印還可以制造傳統(tǒng)方式無法加工的奇異結(jié)構(gòu)，尤其適合動力裝備,、航空航天,、汽車等高端產(chǎn)品上關(guān)鍵零部件的制造。

　　華中科技大學快速制造中心是我國最早研發(fā)3D打印技術(shù)的單位之一,，該中心主任史玉升認為,，3D打印技術(shù)最大的優(yōu)勢在于能拓展設(shè)計人員的想象空間：“只要能在計算機上設(shè)計成三維圖形的東西，無論是造型各異的服裝,、精美的工藝品,，還是個性化的車子，如果材料問題解決了,，都可以打印,?！?

　　史玉升甚至這樣暢想：將來的某一天，準備出國的人在出門前覺得所穿鞋子太大眾化了,，可以自己設(shè)計并“打印”出一雙獨一無二的鞋子,；然后開著早已“打印”好的個性化的轎車奔向機場；登上飛機得知,，這是一架“打印”出來的飛機……

　　加工成本低,、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料

　　大到飛行器,、賽車,，小到服裝、手機殼都可3D打印,。美國小型家用3D打印機“每4公里有一臺”,。中國正開發(fā)一款1萬元左右的3D打印機，將向?qū)W校推廣

　　與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比,，3D打印具有加工成本低,、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料等明顯優(yōu)勢,，從航空,、動力裝備到醫(yī)療、體育,、影視等諸多領(lǐng)域,，均可大顯身手。

　　事實上,，在美英等國,，3D打印技術(shù)已有較為廣泛的應(yīng)用大到飛行器、賽車,，小到服裝,、手機殼，制造廠家借著3D打印的東風,，煥發(fā)出新的生命力,。由于3D打印制品能實現(xiàn)產(chǎn)品的自然無縫連接，從而達到傳統(tǒng)制造方法遠不可即的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性和連接強度,，已成為國外研究空間飛行器的關(guān)鍵技術(shù),。據(jù)悉，美國國家航空航天局正在研究一項被稱為“未來3D打印宇宙飛船”的技術(shù),，希望通過3D打印,，制造出“廉價的機器人宇宙飛船”。

　　在美國,，價格低,、操作簡便的小型家用3D打印機已到了“每4公里范圍內(nèi)有一臺”的普及程度,，其購買量不斷攀升。

　　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(gòu)也相繼研發(fā)出多種系列的3D打印機,，部分技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平,。

　　史玉升介紹，一些鑄造企業(yè)應(yīng)用他們研發(fā)的選擇性激光燒結(jié)3D打印機,，將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個月縮短到10天左右,；某發(fā)動機制造商采用他們的設(shè)備，把大型六缸柴油發(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(fā)一款1萬塊錢左右的3D打印機,，將來向?qū)W校推廣?！?D打印技術(shù)可以讓孩子們迅速將自己的創(chuàng)新設(shè)計變成實物,，有助于提高中小學生的創(chuàng)新、設(shè)計和動手能力,?！?

　　“金屬3D打印技術(shù)開辟了骨科植入技術(shù)的新紀元，使多孔生物學固定表面制造瓶頸迎刃而解,?！鄙虾＝煌ù髮W[微博]李祥教授說，他們正致力于將此技術(shù)運用到臨床醫(yī)學治療中,。北京航空制造所基于3D打印技術(shù)研發(fā)了國內(nèi)第一臺電子束熔絲沉積成型設(shè)備,，大幅提升了材料的利用率，減少了銑切量,，縮短了制造周期,。

　　有專家認為，3D打印作為一項顛覆性的制造技術(shù),，誰能夠最大程度地研發(fā),、應(yīng)用，就意味著掌握了制造業(yè)乃至工業(yè)發(fā)展的主動權(quán),。

　　中國被認為有望成為最大3D打印業(yè)國家

　　目前3D打印技術(shù)尚不具備取代傳統(tǒng)制造業(yè)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

　　《國際增材制造行業(yè)發(fā)展報告》顯示,，3D打印技術(shù)2011年全球直接產(chǎn)值為17.14億美元,，年增長達29.1%,。隨著我國3D打印技術(shù)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(yù)言：中國有望成為最大的增材制造業(yè)國家,。

　　不過,，讓夢想照進現(xiàn)實的3D打印技術(shù)，目前還有一些短板,。

　　“由于增材制造的材料研發(fā)難度大,，導致3D打印制造成本較高；金屬材料成形的制造效率不高,，每小時大約只有100到3000克,。”西安交通大學盧秉恒院士指出,，目前增材制造技術(shù)在我國主要應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā),，還面臨制造精度不高等實際問題。

　　據(jù)了解,，增材制造技術(shù)在我國重工業(yè)零部件制造方面得到一定應(yīng)用,，但尚未進入大規(guī)模工業(yè)化，其工藝與裝備都有待進一步開發(fā),。

　　華中科技大學王運贛教授則認為：未來傳統(tǒng)的減材制造法依然是主流,，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,，以便更好地發(fā)揮增材制造法的優(yōu)勢，克服增材制造的缺陷,。

　　就目前的形勢來看,，3D打印技術(shù)尚不具備取代傳統(tǒng)制造業(yè)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(guī)模經(jīng)濟，是3D打印的軟肋,。如何邁過這道坎兒,，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(shù)碼打印,廣州高品質(zhì)打印