3D打印技術成(cheng)第三次工業革命(ming)的重大标志
【内容(róng)提要】3D打印技術将(jiāng)與其他數字化生(sheng)産模式一起,推動(dong)第三次工業革命(ming)的實現。傳統制造(zao)技術是“減材制造(zào)技術”,3D打印則是“增(zeng)材制造技術”,它具(jù)有制🚶造成本低、生(sheng)産🍓周期短等明顯(xian)優勢,被譽爲“第三(sān)次工業革命最具(ju)标志性的生産工(gōng)具”。 一項颠覆性的(de)制造技術正在進(jìn)入普通人的生活(huo)——
3D打印:第三次工業(ye)革命的重大标志(zhì)
今年4月,英國《經濟(ji)學人》刊文認爲,3D打(dǎ)印技術将與其他(ta)數字化生産模式(shì)一起,推動第三次(ci)工業革命的實現(xiàn)❄️。
傳統制造技術是(shi)“減材制造技術”,3D打(dǎ)印則是“增材制造(zào)技🧡術”,它具有制造(zào)成本低、生産周期(qī)短等明顯優勢,被(bei)譽爲“第三次工業(ye)革命最具标志性(xìng)的生産工具”。
3D打印(yìn)技術的發展前景(jǐng)如何?中國能否抓(zhua)住這一技💃術變革(gé)💞帶來的機遇,在工(gong)業制造上趕超發(fā)達國家?記者🤩對此(ci)進行了調查采🤩訪(fǎng)。
3D打印最大優勢在(zai)于拓展設計人員(yuán)的想象空間
隻需(xu)在電腦中繪制一(yi)個三維鼠标圖,按(an)下“确定”鍵,一個實(shí)🌈實在在的鼠标外(wai)殼就可“打印”出來(lai)
按照傳統的制造(zao)方法,制造一個普(pǔ)通的鼠标外殼,大(dà)約需要七八道工(gong)序:繪制草圖、制作(zuo)泥模、雕刻鼠标原(yuán)型、生産出模具🧑🏾🤝🧑🏼、用(yòng)壓力将熔融的塑(su)料注進模具,再冷(lěng)☁️卻成型……
如果借助(zhù)3D打印,你隻需要在(zai)電腦中繪制一個(gè)三維📐鼠🚩标圖,按下(xia)“确定”鍵,稍等一會(huì)兒,一個實實在在(zai)的㊙️鼠标外殼就可(ke)“打印”出來。
從複雜(za)的工業零件到日(ri)常生活中的鍋碗(wǎn)瓢盆,隻要有三維(wei)❄️數據和相應的材(cai)料,無需借助模具(ju)或刀❌具,就可以被(bei)“打印”出來。
3D打印技(jì)術爲何如此神奇(qi)?
據專家介紹,3D打印(yìn)參照的是打印機(ji)技術原理,分層加(jia)🙇🏻工🙇♀️:将計🔆算🔞機設計(jì)出的物體分解成(chéng)若幹層平面數據(jù),然後⭐把金屬、陶瓷(cí)等☁️粉末材料按平(ping)面數據燒結,形成(cheng)一個平面形狀,再(zai)通過層層累積疊(die)加,生成✨一個立體(ti)物體。廣州打印公(gong)司,廣州數碼打印(yìn),廣州高品質打印(yin)🏒
與傳統的去除材(cái)料加工技術不同(tong),3D打印将多維制造(zao)變爲簡單的由下(xià)至上的二維疊加(jiā),從而大大降✉️低了(le)設計💜與制造的複(fú)雜🐇度。同時,3D打印還(hái)可以制造傳統方(fang)式無法加工的♻️奇(qí)異結構,尤其适合(hé)動力裝⛷️備、航空航(háng)🥵天、汽車等🌏高端産(chǎn)品上關鍵零部件(jian)的制造。
華中科技(ji)大學快速制造中(zhōng)心是我國最早研(yan)發3D打印技🚶♀️術㊙️的單(dan)位之一,該中心主(zhu)任史玉升認爲,3D打(da)印技術最大的優(you)👅勢在于能拓展設(shè)計人員的想象空(kōng)間:“隻要能在計算(suan)機上設計成三維(wéi)圖形的東西,無論(lun)是造型各異的服(fu)♌裝、精美的工藝品(pǐn),還是個性化的車(che)子,如果材料問題(tí)解決了,都可以打(dǎ)印。”
史玉升甚至這(zhe)樣暢想:将來的某(mǒu)一天,準備出國的(de)人👨❤️👨在出門前覺得(dé)所穿鞋子太大衆(zhong)化了,可以自己設(she)計并“打印”出一雙(shuang)獨一👅無二的鞋子(zǐ);然後開着早🧑🏽🤝🧑🏻已“打(da)印”好的個性化的(de)轎車奔向機場🚩;登(dēng)上飛機得知,這是(shì)一架“打印”出🌈來的(de)飛機……
加工成本低(dī)、生産周期短、節省(shěng)材料
大到飛行器(qì)、賽車,小到服裝、手(shǒu)機殼都可3D打印。美(mei)國🤟小型🌏家用3D打印(yìn)機“每4公裏有一台(tai)”。中國正開發一款(kuǎn)1萬元🌈左右的3D打印(yìn)機,将向學校推廣(guǎng)
與傳統的制造技(ji)術相比,3D打印具有(yǒu)加工成本低、生産(chǎn)周期短、節省材料(liào)等明顯優勢,從航(hang)空、動力裝備到醫(yi)療、體育、影視等諸(zhu)多💃領域,均可大顯(xiǎn)身手。
事實上,在美(mei)英等國,3D打印技術(shu)已有較爲廣泛的(de)應🔅用大💯到飛行器(qi)、賽車,小到服裝、手(shou)機殼,制造廠家借(jie)着3D打印的東風,煥(huan)發出新的生命力(lì)。由于3D打印制品能(néng)實現産品的自然(rán)無💁縫連接,從而達(dá)到傳統制造方法(fǎ)遠不可即的結構(gou)穩固性和連接強(qiáng)度,已成爲國外研(yan)究空間飛行器的(de)關鍵技術。據❓悉,美(mei)國國家航空航天(tiān)局正在研究一項(xiang)被稱爲“未來3D打印(yin)宇宙飛船”的技術(shu),希望通過3D打印,制(zhi)造出♈“廉價的機器(qi)人宇💰宙飛船”。
在美(měi)國,價格低、操作簡(jiǎn)便的小型家用3D打(da)印機已到了“每4公(gong)裏範圍内有一台(tai)”的普及程度,其購(gòu)買量不斷攀🐅升。
在(zài)我國,華中科技大(dà)學、西安交通大學(xue)、清華大學等高校(xiào)❓和科研機構也相(xiang)繼研發出多種系(xi)列的3D打印機,部分(fèn)技術已達到🧑🏾🤝🧑🏼世界(jiè)領先水平。
史玉升(shēng)介紹,一些鑄造企(qi)業應用他們研發(fā)的選擇🈚性激光燒(shao)結3D打印機,将複雜(zá)鑄件的交貨期由(you)傳統的3個月縮短(duǎn)到10天左右;某🔞發動(dong)機制造商采用他(ta)們💛的設備,把大型(xing)🏃♀️六缸柴油發動機(jī)缸蓋砂芯的研制(zhi)周期,由過去的5個(ge)月🏃🏻縮短至1周。
目前(qián),他們正在開發一(yi)款1萬塊錢左右的(de)3D打印機,将🏃♀️來向☁️學(xue)校推廣。“3D打印技術(shu)可以讓孩子們迅(xun)速将自🤞己的創新(xīn)設計😄變成實物,有(you)助于提高中小學(xué)生的創新、設計和(he)動手能力。”
“金屬3D打(dǎ)印技術開辟了骨(gǔ)科植入技術的新(xīn)紀元,使🧑🏽🤝🧑🏻多孔生🤞物(wu)學固定表面制造(zao)瓶頸迎刃而解。”上(shàng)海交🚩通大學[微♌博(bo)]李祥教授說,他們(men)正緻力于将此技(ji)術♋運用到♉臨床醫(yi)學治療💋中。北京航(háng)空制⭐造所基于3D打(dǎ)印技術研發了國(guo)内第一台電⚽子束(shù)熔絲沉積成型設(she)備,大幅提☀️升了材(cai)料的利用率,減少(shao)♈了銑切量,縮短了(le)制造周期。
有專家(jia)認爲,3D打印作爲一(yī)項颠覆性的制造(zào)技術,誰能🔴夠最💁大(da)🔴程度地研發、應用(yòng),就意味着掌握了(le)制造業乃至工業(yè)發展的主動權。
中(zhong)國被認爲有望成(chéng)爲最大3D打印業國(guó)家
目前3D打印技術(shù)尚不具備取代傳(chuán)統制造業的條件(jiàn)㊙️,在大批量制🌏造等(děng)方面,高效低成本(běn)的傳統減材制👄造(zao)法更勝一籌
《國際(ji)增材制造行業發(fā)展報告》顯示,3D打印(yin)技術2011年全🧑🏾🤝🧑🏼球🆚直接(jie)✨産值爲17.14億美元,年(nian)增長達29.1%。随着我國(guo)3D打印技術的不斷(duan)突破🌈和全球市場(chǎng)份額的增加,美國(guó)得克薩斯州大學(xue)Davidl·bourell教授預言:中國有(yǒu)望成爲最大的增(zeng)材制造業國家。
不(bu)過,讓夢想照進現(xian)實的3D打印技術,目(mù)前還有一些短闆(pan)。
“由于增材制造的(de)材料研發難度大(da),導緻3D打印制造成(cheng)本較高;金屬材料(liao)成形的制造效率(lǜ)不高,每小時大約(yue)隻有100到3000克。”西安交(jiao)通大學盧秉恒院(yuàn)士指出,目前增材(cai)制造技㊙️術在我國(guo)主要應用于産品(pǐn)研發,還面臨制造(zào)精度不高等實際(jì)問題。
據了解,增材(cái)制造技術在我國(guó)重工業零部件制(zhì)造方面得🧑🏽🤝🧑🏻到一定(ding)應用,但尚未進入(ru)大規模工業化,其(qi)工藝與裝備都有(you)待進一步開發。
華(huá)中科技大學王運(yun)贛教授則認爲:未(wèi)來傳統的減材制(zhi)造法依然是主流(liú),增材制造法是補(bǔ)充手段。他希望大(da)家能理性看待3D打(da)印,與長期使用的(de)減材制造法進行(háng)比較🌍,以便更好地(di)發揮增材制造法(fǎ)的優👅勢,克服增材(cai)制造的缺陷。
就目(mu)前的形勢來看,3D打(da)印技術尚不具備(bei)取代傳統制造業(yè)的條♉件;在大批量(liàng)制造等方面,高效(xiào)低成本的傳統減(jian)材制造法更勝一(yi)籌。
難以形成規模(mó)經濟,是3D打印的軟(ruǎn)肋。如何邁過這道(dao)坎兒,是💯目前科技(ji)界和工業界的待(dai)解難題。廣州打印(yìn)公司,廣州數碼打(da)印,廣🧑🏽🤝🧑🏻州高品質打(da)印