3D打印技術(shù)成第三次工業(yè)革命的重大標(biāo)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(dòng)第三次工業(yè)革命的實(shí)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(shì),，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。         一項(xiàng)顛覆性的制造技術(shù)正在進(jìn)入普通人的生活——

　　3D打?。旱谌喂I(yè)革命的重大標(biāo)志

　　今年4月,，英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》刊文認(rèn)為，3D打印技術(shù)將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起,，推動(dòng)第三次工業(yè)革命的實(shí)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(shì)，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。

　　3D打印技術(shù)的發(fā)展前景如何,？中國(guó)能否抓住這一技術(shù)變革帶來(lái)的機(jī)遇,，在工業(yè)制造上趕超發(fā)達(dá)國(guó)家？記者對(duì)此進(jìn)行了調(diào)查采訪,。

　　3D打印最大優(yōu)勢(shì)在于拓展設(shè)計(jì)人員的想象空間

　　只需在電腦中繪制一個(gè)三維鼠標(biāo)圖,，按下“確定”鍵，一個(gè)實(shí)實(shí)在在的鼠標(biāo)外殼就可“打印”出來(lái)

　　按照傳統(tǒng)的制造方法,，制造一個(gè)普通的鼠標(biāo)外殼,，大約需要七八道工序：繪制草圖、制作泥模、雕刻鼠標(biāo)原型,、生產(chǎn)出模具,、用壓力將熔融的塑料注進(jìn)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(gè)三維鼠標(biāo)圖,，按下“確定”鍵，稍等一會(huì)兒,，一個(gè)實(shí)實(shí)在在的鼠標(biāo)外殼就可“打印”出來(lái),。

　　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(wú)需借助模具或刀具,，就可以被“打印”出來(lái)。

　　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(jī)技術(shù)原理,，分層加工：將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)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(gè)平面形狀,，再通過(guò)層層累積疊加，生成一個(gè)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?jiǎn)單的由下至上的二維疊加，從而大大降低了設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度,。同時(shí),，3D打印還可以制造傳統(tǒng)方式無(wú)法加工的奇異結(jié)構(gòu)，尤其適合動(dòng)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(xué)快速制造中心是我國(guó)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(rèn)為,，3D打印技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于能拓展設(shè)計(jì)人員的想象空間：“只要能在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)成三維圖形的東西，無(wú)論是造型各異的服裝,、精美的工藝品,，還是個(gè)性化的車子，如果材料問(wèn)題解決了,，都可以打印,。”

　　史玉升甚至這樣暢想：將來(lái)的某一天，準(zhǔn)備出國(guó)的人在出門前覺得所穿鞋子太大眾化了,，可以自己設(shè)計(jì)并“打印”出一雙獨(dú)一無(wú)二的鞋子,；然后開著早已“打印”好的個(gè)性化的轎車奔向機(jī)場(chǎng)；登上飛機(jī)得知,，這是一架“打印”出來(lái)的飛機(jī)……

　　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(jī)殼都可3D打印,。美國(guó)小型家用3D打印機(jī)“每4公里有一臺(tái)”,。中國(guó)正開發(fā)一款1萬(wàn)元左右的3D打印機(jī)，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(shì),，從航空,、動(dòng)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(shí)上,，在美英等國(guó),，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(jī)殼，制造廠家借著3D打印的東風(fēng),，煥發(fā)出新的生命力,。由于3D打印制品能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自然無(wú)縫連接，從而達(dá)到傳統(tǒng)制造方法遠(yuǎn)不可即的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性和連接強(qiáng)度,，已成為國(guó)外研究空間飛行器的關(guān)鍵技術(shù),。據(jù)悉，美國(guó)國(guó)家航空航天局正在研究一項(xiàng)被稱為“未來(lái)3D打印宇宙飛船”的技術(shù),，希望通過(guò)3D打印,，制造出“廉價(jià)的機(jī)器人宇宙飛船”。

　　在美國(guó),，價(jià)格低,、操作簡(jiǎn)便的小型家用3D打印機(jī)已到了“每4公里范圍內(nèi)有一臺(tái)”的普及程度,，其購(gòu)買量不斷攀升。

　　在我國(guó),，華中科技大學(xué),、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)等高校和科研機(jī)構(gòu)也相繼研發(fā)出多種系列的3D打印機(jī),，部分技術(shù)已達(dá)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(jī),，將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個(gè)月縮短到10天左右,；某發(fā)動(dòng)機(jī)制造商采用他們的設(shè)備，把大型六缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋砂芯的研制周期,，由過(guò)去的5個(gè)月縮短至1周,。

　　目前，他們正在開發(fā)一款1萬(wàn)塊錢左右的3D打印機(jī),，將來(lái)向?qū)W校推廣,。“3D打印技術(shù)可以讓孩子們迅速將自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì)變成實(shí)物,，有助于提高中小學(xué)生的創(chuàng)新,、設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力?！?

　　“金屬3D打印技術(shù)開辟了骨科植入技術(shù)的新紀(jì)元,，使多孔生物學(xué)固定表面制造瓶頸迎刃而解,?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)[微博]李祥教授說(shuō)，他們正致力于將此技術(shù)運(yùn)用到臨床醫(yī)學(xué)治療中,。北京航空制造所基于3D打印技術(shù)研發(fā)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)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(rèn)為，3D打印作為一項(xiàng)顛覆性的制造技術(shù),，誰(shuí)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(dòng)權(quán),。

　　中國(guó)被認(rèn)為有望成為最大3D打印業(yè)國(guó)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(guó)際增材制造行業(yè)發(fā)展報(bào)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(zhǎng)達(dá)29.1%,。隨著我國(guó)3D打印技術(shù)的不斷突破和全球市場(chǎng)份額的增加，美國(guó)得克薩斯州大學(xué)Davidl·bourell教授預(yù)言：中國(guó)有望成為最大的增材制造業(yè)國(guó)家,。

　　不過(guò),，讓夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)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(dǎo)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(shí)大約只有100到3000克,。”西安交通大學(xué)盧秉恒院士指出,，目前增材制造技術(shù)在我國(guó)主要應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā),，還面臨制造精度不高等實(shí)際問(wèn)題。

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

　　華中科技大學(xué)王運(yùn)贛教授則認(rèn)為：未來(lái)傳統(tǒng)的減材制造法依然是主流,，增材制造法是補(bǔ)充手段。他希望大家能理性看待3D打印,，與長(zhǎng)期使用的減材制造法進(jìn)行比較,，以便更好地發(fā)揮增材制造法的優(yōu)勢(shì)，克服增材制造的缺陷,。

　　就目前的形勢(shì)來(lái)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(jì)，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(shù)碼打印,廣州高品質(zhì)打印