3D打印技術(shù)與未來(lái)應(yīng)用

1、3d打印技術(shù)與未來(lái)應(yīng)用對(duì)于關(guān)注打印領(lǐng)域的讀者來(lái)說(shuō)，3d打印技術(shù)也許并不是什么陌生詞了。而普通大眾關(guān)注3d技術(shù)，還要追溯到前年年初上映的詹姆斯卡梅隆的3d大片阿凡達(dá)。雖然電影阿凡達(dá)描繪的美麗景象沒(méi)有在觀眾記憶中停留多久，但3d影像技術(shù)帶給觀影者震撼的視覺(jué)沖擊，卻一直影響著隨后電影工業(yè)的發(fā)展，從阿凡達(dá)開(kāi)始，幾乎所有的大制作高成本影片無(wú)不推出3d版，而前段時(shí)間上映的3d影片超凡蜘蛛俠更是叫好又叫座，這說(shuō)明3d技術(shù)的電影制作已經(jīng)深入人心，并深受大眾喜愛(ài)。近幾年“3d打印”成了超前科技的代言詞，火遍全球。其實(shí)3d打印并不能算是一項(xiàng)新技術(shù)，它早在20世紀(jì)80年代便已產(chǎn)生，只是因?yàn)槌杀揪薮螅谧罱鼛啄瓴胚M(jìn)軍

2、藝術(shù)界和工業(yè)界，用以制造假肢、汽車(chē)零部件、家具和珠寶等。由于其迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)，也許在未來(lái)的某一天，3d打印能夠像上帝那樣打印出人類(lèi)。得益于3d技術(shù)制作的電影受到好評(píng)，現(xiàn)如今3d技術(shù)的發(fā)展涉及到了各行各業(yè)。而在制造行業(yè)，“3d打印技術(shù)”的影響正在日益凸顯。你可能覺(jué)得3d打印技術(shù)是邊緣技術(shù)，只有標(biāo)新立異的人或者是高端設(shè)計(jì)室才用，但其實(shí)在不經(jīng)意中，你早就接觸到了3d打印產(chǎn)品。比如在牙科診所，很多定制的口腔設(shè)備現(xiàn)在都在使用3d打印機(jī)。口腔防護(hù)器可調(diào)整牙齒的排列，牙科醫(yī)生掃描了牙齒的位置后就可以利用軟件制作一個(gè)塑料模型，帶上數(shù)月后就可以把牙齒調(diào)整到合適的位置。另外利用3d打印機(jī)可以很快的制作出牙齒的模型

3、，牙醫(yī)可以現(xiàn)場(chǎng)磨制假牙給你換上。應(yīng)用 無(wú)法替代傳統(tǒng)制造方式，成本、材料因素限制市場(chǎng) 3d打印上世紀(jì)80年代誕生于美國(guó)，學(xué)名是“增材制造”，是將材料一次性熔聚成型的制造方式，與傳統(tǒng)對(duì)原材料進(jìn)行切削等的“減材制造”方法相反。 “與蓋樓過(guò)程一樣，3d打印也是從地基建起，通過(guò)打印材料的層層疊加，最終形成一個(gè)完整的立體物品?！比A中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授史玉升說(shuō)，理論上，塑料、金屬、陶瓷、沙子等材料做成粉狀物后都可以用作打印的“墨水”。 新產(chǎn)品在實(shí)際制造成型后，可能與原設(shè)計(jì)有出入，因此量產(chǎn)前常常需要樣品驗(yàn)證，3d打印正好發(fā)揮了其在單件或小批量生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì)。另外，3d打印在高端尤其是復(fù)雜零件加工上有

4、較大潛力。傳統(tǒng)制造方法需要經(jīng)過(guò)開(kāi)模具、鑄造或鍛造以及精加工，費(fèi)時(shí)費(fèi)料。而3d打印的一次成型技術(shù)，能夠打印出設(shè)計(jì)好的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，節(jié)約了材料，降低了零部件的研制周期和成本。 “有一家鑄造企業(yè)用選擇性激光燒結(jié)3d打印機(jī)，將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個(gè)月縮短到了10天左右，”史玉升舉例說(shuō)，“還有某發(fā)動(dòng)機(jī)制造商采用這樣的設(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周左右。” 速度快、省材料、能輕松應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品既然身兼種種特長(zhǎng)，3d打印技術(shù)已誕生30多年，為什么一直沒(méi)發(fā)展起來(lái)? 中國(guó)3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)羅軍認(rèn)為，關(guān)鍵在于3d打印技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)的替代作用不強(qiáng)。雖然在部分

5、產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)和模具生產(chǎn)上頗有優(yōu)勢(shì)，但在大批量生產(chǎn)上，3d打印的速度和成本其實(shí)都比不過(guò)傳統(tǒng)制造方式。打印材料品種的單一和昂貴的成本，使其局限于對(duì)價(jià)格敏感度不高的產(chǎn)品，市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域有限。 “3d打印技術(shù)只是傳統(tǒng)制造業(yè)的補(bǔ)充?！笔酚裆硎尽Ａ_軍也認(rèn)為，3d打印技術(shù)擅長(zhǎng)解決個(gè)性化、復(fù)雜化、高難度的生產(chǎn)技術(shù)，而傳統(tǒng)制造業(yè)擅長(zhǎng)批量化、規(guī)模化和精益化的生產(chǎn)，兩者是互補(bǔ)關(guān)系，“不是誰(shuí)替代誰(shuí)的問(wèn)題”。 在羅軍看來(lái)，3d打印技術(shù)沒(méi)得到大發(fā)展的另一個(gè)原因在于，國(guó)內(nèi)3d行業(yè)“小而散”的局面影響了產(chǎn)業(yè)的推廣。因此，去年10月15日，中國(guó)3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，集合了國(guó)內(nèi)40多家從事3d打印的企業(yè)和科研單位。羅軍希

6、望通過(guò)聯(lián)盟形成合力，以行業(yè)抱團(tuán)發(fā)展模式逐步打開(kāi)市場(chǎng)。 現(xiàn)狀 設(shè)備、材料及應(yīng)用領(lǐng)域與國(guó)外尚有差距，活體組織打印是未來(lái)重要方向 發(fā)展3d打印技術(shù)，中國(guó)其實(shí)起步并不晚。這方面的研究在上世紀(jì)80年代末就已開(kāi)始，研究力量集中在西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)和清華大學(xué)等高校。 目前，這3所高校仍是我國(guó)3d打印技術(shù)的研究重地，其中西安交通大學(xué)側(cè)重研究光固化技術(shù)，華中科技大學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于激光粉末燒結(jié)技術(shù)，而清華大學(xué)則側(cè)重塑料堆積技術(shù)。 史玉升表示，我國(guó)生產(chǎn)的3d打印機(jī)裝備功能已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平，兩者的差距主要體現(xiàn)在裝備的可靠性和材料研發(fā)上?！安糠?d打印機(jī)的關(guān)鍵器件需從國(guó)外進(jìn)口，而用國(guó)產(chǎn)零件生產(chǎn)的打印機(jī)穩(wěn)定性不夠

7、?！贝送?，我國(guó)在材料質(zhì)量和品種上還遠(yuǎn)不如美國(guó)、德國(guó)豐富，許多研發(fā)的實(shí)驗(yàn)材料也需要進(jìn)口。 “更大的差距體現(xiàn)在應(yīng)用上?！笔酚裆f(shuō)，在國(guó)外，3d打印技術(shù)已經(jīng)在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生物醫(yī)療、航空航天、影視教育創(chuàng)意等方面有較多應(yīng)用，而我國(guó)還主要局限于模具打印、文化創(chuàng)意產(chǎn)品等少數(shù)領(lǐng)域。 另外，在西方國(guó)家，3d打印技術(shù)可以打印出個(gè)性化的假牙、假肢，在醫(yī)療健康領(lǐng)域已經(jīng)取得成效。不過(guò)，“假”的東西并不能讓人們滿足?！拔磥?lái)3d打印技術(shù)一個(gè)前沿方向是研究如何打印活的人體零件。”史玉升說(shuō)，只要能找出與人體相容的材料，打印出網(wǎng)狀物，再把人體的細(xì)胞放上去培養(yǎng)，就能制造出真正的人體組織了。 不過(guò)，當(dāng)前打印人體器官還只是一種科學(xué)愿景

8、，這依賴(lài)于打印材料和技術(shù)上的突破，并需要開(kāi)展生物、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科來(lái)交叉研究。 雖然還有不小差距，但3d打印技術(shù)已經(jīng)算是我國(guó)制造行業(yè)與國(guó)外先進(jìn)水平差距很少的技術(shù)之一，部分領(lǐng)域幾乎同步，在某些方面還具有自身特色和一定的優(yōu)勢(shì)。北京航空航天大學(xué)的王華明教授曾打印出世界上最大的鈦合金復(fù)雜構(gòu)件，產(chǎn)品整體性能遠(yuǎn)超鍛件。 史玉升認(rèn)為，中國(guó)要從制造業(yè)大國(guó)走向強(qiáng)國(guó)，依靠當(dāng)前加工型的、技術(shù)含量低的生產(chǎn)手段難有根本改觀，國(guó)家應(yīng)加強(qiáng)對(duì)3d打印技術(shù)研究的支持。 據(jù)了解，我國(guó)從去年底已經(jīng)啟動(dòng)了中國(guó)工程院增材制造咨詢項(xiàng)目，為未來(lái)中國(guó)3d打印技術(shù)發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。 3d打印的工作原理說(shuō)到它的原理，其實(shí)也并不不復(fù)雜，其運(yùn)作原理

9、和傳統(tǒng)打印機(jī)工作原理基本相同。傳統(tǒng)打印機(jī)是只要輕點(diǎn)電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數(shù)字文件便被傳送到一臺(tái)噴墨打印機(jī)上，它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。而3d打印機(jī)首先將物品轉(zhuǎn)化為一組3d數(shù)據(jù)，然后打印機(jī)開(kāi)始逐層分切，針對(duì)分切的每一層構(gòu)建，按層次打印。makerbot公司的3d打印機(jī)打印時(shí)，粉末耗材會(huì)一層一層地打印出來(lái)，層與層之間通過(guò)特殊的膠水進(jìn)行粘合，并按照橫截面將圖案固定住，最后一層一層疊加起來(lái)，就像我們坐在海邊用沙子堆砌城堡一樣的程序，最終經(jīng)過(guò)分層打印、層層粘合、逐層堆砌，一個(gè)完整的物品就會(huì)呈現(xiàn)在我們眼前了。3d打印機(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實(shí)實(shí)在在的原材料。

10、objet connex 3d打印機(jī)工作原理堆疊薄層的形式有多種多樣。有些3d打印機(jī)使用“噴墨”的方式。例如，一家名為objet的以色列3d打印機(jī)公司，使用打印機(jī)噴頭將一層極薄的液態(tài)塑料物質(zhì)噴涂在鑄模托盤(pán)上，此涂層然后被置于紫外線下進(jìn)行處理。objet connex 3d打印機(jī)工作原理之后鑄模托盤(pán)下降極小的距離，以供下一層堆疊上來(lái)。另外一家總部位于美國(guó)明尼阿波利斯市的公司stratasys使用一種叫做“熔積成型”的技術(shù)，整個(gè)流程是在噴頭內(nèi)熔化塑料，然后通過(guò)沉積塑料纖維的方式才形成薄層。objet connex 3d打印機(jī)工作原理（點(diǎn)擊看大圖）還有一些系統(tǒng)使用粉末微粒作為打印介質(zhì)。粉末微粒被噴撒

11、在鑄模托盤(pán)上形成一層極薄的粉末層，然后由噴出的液態(tài)粘合劑進(jìn)行固化。objet connex 3d打印機(jī)工作原理（點(diǎn)擊看大圖）它也可以使用一種叫做“激光燒結(jié)”的技術(shù)熔鑄成指定形狀。這也正是德國(guó)eos公司在其疊加工藝制造機(jī)上使用的技術(shù)。而瑞士的arcam公司則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒。以上提到的這些僅僅是許多成型方式中的一部分。objet connex 3d打印機(jī)工作原理（點(diǎn)擊看大圖）當(dāng)遇到包含孔洞及懸臂這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，介質(zhì)中就需要加入凝膠劑或其他物質(zhì)以提供支撐或用來(lái)占據(jù)空間。這部分粉末不會(huì)被熔鑄，最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。objet connex 3d打印機(jī)工作原理（

12、點(diǎn)擊看大圖）如今可用于打印的介質(zhì)種類(lèi)多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類(lèi)物質(zhì)。有些打印機(jī)還能結(jié)合不同介質(zhì)，令打印出來(lái)的物體一頭堅(jiān)硬而另一頭柔軟。3d打印的發(fā)展現(xiàn)狀3d打印，過(guò)去在科研、教學(xué)或者制造領(lǐng)域被稱(chēng)為“快速成型技術(shù)”。3d打印”這個(gè)更為形象的叫法快速被大眾接受和普及。隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展，快速成型技術(shù)正在各個(gè)領(lǐng)域均有極大延伸，比如打印建筑物、打印汽車(chē)、打印人體器官、打印骨骼，而且我們還可以用3d打印機(jī)打印自己設(shè)計(jì)的衣服。我們首先用掃描儀對(duì)自己的身體進(jìn)行一下掃描，這樣就能得到我們身材的尺寸，然后通過(guò)cad對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和修改，這樣我們就可以自己打印出衣服和褲子。目前美國(guó)的3d打印

13、技術(shù)較為領(lǐng)先，應(yīng)用范圍更廣。近期，全美第一家3d打印機(jī)耗材專(zhuān)營(yíng)店在紐約曼哈頓的noho地區(qū)正式開(kāi)業(yè)。據(jù)悉，這家商店是由全球3d打印設(shè)備領(lǐng)頭羊企業(yè)makerbot公司開(kāi)設(shè)的。并推出了最新一代也是該公司的第四代3d打印機(jī)“replicator2”。該機(jī)器具有更加靈巧的外觀以及3倍于老款機(jī)器的打印精度。據(jù)了解，makerbot零售店里并不提供現(xiàn)場(chǎng)3d打印服務(wù)，而且正在銷(xiāo)售的3d打印機(jī)產(chǎn)品則要價(jià)2199美元(約合14000元人民幣)。而據(jù)makerbot的未來(lái)業(yè)務(wù)規(guī)劃顯示，該公司還會(huì)再明年年初推出第五代機(jī)器replicator2x，該機(jī)器可以滿足發(fā)燒友和專(zhuān)業(yè)人士對(duì)打印效果的需要。對(duì)此，makerbot

14、的ceo佩蒂斯在早前新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)到：“我們所推出的新款打印機(jī)制定了桌面3d印刷的標(biāo)準(zhǔn)。打印出來(lái)的東西再也不會(huì)像過(guò)去那么粗糙了。如果未來(lái)零售業(yè)務(wù)運(yùn)行良好的話，那就代表3d打印將進(jìn)入主流消費(fèi)市場(chǎng)?！眒akerbot replicator而在國(guó)內(nèi)，今年1月份，華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)史玉升帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功研制出世界上最大的3d立體打印機(jī)，并且憑借這一研究成果入選兩院院士評(píng)選的“2011年中國(guó)十大科技進(jìn)展”，中國(guó)的3d打印正在快速發(fā)展，從工業(yè)和制造業(yè)應(yīng)用開(kāi)始朝個(gè)人和小型化方向發(fā)展。早期一套用于工業(yè)設(shè)計(jì)制造的3d打印設(shè)備在10萬(wàn)美金左右，近幾年價(jià)格降低到2萬(wàn)美金左右，而小型化個(gè)人桌面3d打印

15、機(jī)售價(jià)在1000美金左右，史玉升研制的這款3d立體打印機(jī)up!3d官方售價(jià)9999元人民幣，這款國(guó)產(chǎn)3d打印機(jī)已經(jīng)在美國(guó)等國(guó)外地區(qū)銷(xiāo)售。3d打印早已來(lái)到我們身邊目前，3d打印使產(chǎn)品供應(yīng)鏈的格局和人們的生活方式都發(fā)生了轉(zhuǎn)變。而且它的應(yīng)用范圍之廣讓人難以置信。今天筆者就列舉幾項(xiàng)和我們生活密切相關(guān)的例子，讓大家感受一下3d打印離我們并不遙遠(yuǎn)。食品行業(yè)英國(guó)?？巳卮髮W(xué)研究人員，去年推出世界首臺(tái)3d巧克力打印機(jī)。是了，你沒(méi)有看錯(cuò)。研究人員已經(jīng)開(kāi)始嘗試打印巧克力了。或許在不久的將來(lái)，很多看起來(lái)一模一樣的食品就是用食品3d打印機(jī)“打印”出來(lái)的。當(dāng)然，到那時(shí)可能人工制作的食品會(huì)貴很多倍。建筑設(shè)計(jì)在建筑業(yè)里，工

16、程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3d打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求，同時(shí)又能節(jié)省大量材料。醫(yī)療行業(yè)最近，一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3d打印機(jī)“打印”出來(lái)的下顎骨，這是世界上首例使用3d打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例。汽車(chē)制造業(yè)不是說(shuō)你的車(chē)是3d打印機(jī)打印出來(lái)的（當(dāng)然或許有一天這也有可能），而是說(shuō)汽車(chē)行業(yè)在進(jìn)行安全性測(cè)試等工作時(shí)，會(huì)將一些非關(guān)鍵部件用3d打印的產(chǎn)品替代，在追求效率的同時(shí)降低成本。傳統(tǒng)制造業(yè)傳統(tǒng)制造業(yè)也需要很多3d打印產(chǎn)品，因?yàn)?d打印無(wú)論是在成本、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而3d打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)

17、模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3d技術(shù)能帶來(lái)很多好處，甚至連質(zhì)量控制都不再是個(gè)問(wèn)題?？茖W(xué)研究美國(guó)德雷塞爾大學(xué)的研究人員通過(guò)對(duì)化石進(jìn)行3d掃描，利用3d打印技術(shù)做出了適合研究的3d模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時(shí)還做了比例縮減，更適合研究。產(chǎn)品原型比如微軟的3d模型打印車(chē)間，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)之后，通過(guò)3d打印機(jī)打印出來(lái)模型，能夠讓設(shè)計(jì)制造部門(mén)更好的改良產(chǎn)品，打造出更出色的產(chǎn)品。文物保護(hù)博物館里常常會(huì)用很多復(fù)雜的替代品來(lái)保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時(shí)復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳播給更多的人。最近史密森尼博物館就因?yàn)樵嫉耐旭R斯杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個(gè)巨大的3d打

18、印替代品放在了原來(lái)雕塑的位置。配件、飾品這是最廣闊的一個(gè)市場(chǎng)。在未來(lái)不管是你的個(gè)性筆筒，還是有你半身浮雕的手機(jī)外殼，抑或是你和愛(ài)人擁有的世界上獨(dú)一無(wú)二的戒指，都有可能是通過(guò)3d打印機(jī)打印出來(lái)的。甚至不用等到未來(lái)，現(xiàn)在就可以實(shí)現(xiàn)。3d打印機(jī)可以完成很多在現(xiàn)在看起來(lái)匪夷所思的事，從某種角度來(lái)說(shuō)，很多想象的到的東西，都可以通過(guò)3d打印直接得到。在未來(lái)3d打印還有可能走進(jìn)千家萬(wàn)戶，融入到我們的生活中，像電腦一樣普及。3d打印技術(shù)在軍事上的應(yīng)用近年來(lái)，中國(guó)以先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)為代表的各種尖端武器密集亮相，讓世界看花了眼。為此有人傳言稱(chēng)，中國(guó)航空工業(yè)迅速發(fā)展的“秘密武器”就是得益于領(lǐng)先世界的3d打印技術(shù)。而中國(guó)也是

19、目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造、應(yīng)用的國(guó)家。 那么果真是“橫空出世”的3d打印技術(shù)成就了中國(guó)戰(zhàn)機(jī)的高速發(fā)展嗎？為此記者獨(dú)家專(zhuān)訪了中航工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所副總設(shè)計(jì)師、飛機(jī)結(jié)構(gòu)3d打印應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)軍人物王向明。 3d打印，這項(xiàng)被英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)人認(rèn)為“將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”的技術(shù)，早已引發(fā)美國(guó)、歐洲諸國(guó)的激烈鏖戰(zhàn)，“戰(zhàn)火”從太空一直蔓延到器官移植，從建筑“燒”到每個(gè)人的日常用品，如果不是王向明親口證實(shí)3d打印在我國(guó)航空領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)在很難相信它的真實(shí)性，更不會(huì)想到這項(xiàng)技術(shù)我們已經(jīng)實(shí)實(shí)在在的走在了世界的前端。 王向明：飛機(jī)鈦合金用量很大，鈦合金很昂貴，是40-50萬(wàn)一噸，用傳統(tǒng)工藝

20、生產(chǎn)零件的話，最后零件材料的利用率都不到5%，另外這個(gè)材料很粘，加工的時(shí)間又長(zhǎng)又費(fèi)錢(qián)?；谶@兩條，一個(gè)零件的加工成本非常高，一公斤的制件可能都要幾萬(wàn)元，所以從這個(gè)角度說(shuō)，3d技術(shù)周期短、可以省很多錢(qián)。 不僅如此，采用3d技術(shù)制造戰(zhàn)斗機(jī)零部件，將給戰(zhàn)斗機(jī)性能帶來(lái)巨大的幫助。由于在制造過(guò)程中鈦合金變形、斷裂的技術(shù)難題無(wú)法解決，所以美國(guó)至今還沒(méi)有生產(chǎn)出高強(qiáng)度、大尺寸的激光成形鈦合金構(gòu)件。 相比之下，中國(guó)激光鈦合金成形技術(shù)在航空領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。今年5月24日，在第十六屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，中航工業(yè)與北京航空航天大學(xué)聯(lián)合展示了獲得2012年度“國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”的飛機(jī)鈦合金大型整

21、體關(guān)鍵構(gòu)件激光成形技術(shù)，一個(gè)5平方米鈦合金加強(qiáng)框，就是通過(guò)3d打印技術(shù)成功制造。 這個(gè)家伙，不僅是國(guó)內(nèi)最大，還一舉成為世界最大的3d技術(shù)制造的飛機(jī)鈦合金零件。然而王向明在采訪中表示：這還不夠大！目前，中國(guó)已具備了使用3d打印技術(shù)制造更加復(fù)雜，尺寸更大的鈦合金零件甚至部件技術(shù)和能力，成為目前世界上唯一掌握這一技術(shù)國(guó)家。 王向明：2005年之前我們一直跟美國(guó)人在學(xué)，05年之后我們一直在對(duì)大型、復(fù)雜鈦合金結(jié)構(gòu)開(kāi)展激光技術(shù)研究，在08-09年我們?nèi)〉昧送黄菩赃M(jìn)展，并在我們國(guó)家一個(gè)重點(diǎn)型號(hào)上裝機(jī)應(yīng)用，目前為止。已經(jīng)進(jìn)行了批量供貨，這不僅是批量供貨問(wèn)題，它的裝機(jī)就標(biāo)志著我們中國(guó)突破了鈦合金大型復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)

22、件的設(shè)計(jì)、制造和工程化的瓶頸，這就說(shuō)明我們中國(guó)一下子跑到世界前面去了。 在美軍控制的一個(gè)軍事基地附近，一架由3d打印機(jī)打印出來(lái)的無(wú)人機(jī)被叛軍擊落。幾個(gè)小時(shí)后，一個(gè)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)趕在大量代替物生產(chǎn)出來(lái)之前搭乘直升機(jī)前往該基地。在幾英里外的海岸線上，一個(gè)由軍艦改造而成的海上海軍工廠收到了各種3d打印原材料，并使用船上的打印機(jī)制造了從武器裝備到食品到人體器官等的各種軍需品。 這就是軍事專(zhuān)家幻想中，3d技術(shù)為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的巨大變化。不過(guò)，在王向明看來(lái)，盡管3d給制造業(yè)帶來(lái)一些變革，但是要做到“無(wú)所不能”，現(xiàn)在還尚未達(dá)到這個(gè)程度： 王向明：之前有報(bào)道說(shuō)美國(guó)人打了一支槍?zhuān)@個(gè)不新鮮，這個(gè)20年前就能打，我辦公桌

23、上的樹(shù)脂的飛機(jī)就是打印的，而且現(xiàn)在很多東西已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了。有些人認(rèn)為這就是第三次工業(yè)革命的到來(lái)，我認(rèn)為現(xiàn)在還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)到這個(gè)程度。這個(gè)東西只能說(shuō)它是一個(gè)先進(jìn)的或者是變革的制造技術(shù)，它具備傳統(tǒng)工藝不具備的優(yōu)點(diǎn)，它適合材料成本比較高，制造比較復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝造不出來(lái)的一些零件，到目前為止只能停留在這個(gè)認(rèn)識(shí)上。 王向明表示，隨著3d技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的中國(guó)新型飛機(jī)，將不僅僅是打印零部件，整架飛機(jī)也有可能直接打印出來(lái)?？傆幸惶?，3d打印的中國(guó)飛機(jī)將翱翔在祖國(guó)的藍(lán)天上： 王向明：現(xiàn)在只能做很小一個(gè)功能件，如果有一天把零件做大、做強(qiáng)，把功能也做到一起，那這個(gè)時(shí)候就了不得了，我目前就在做這個(gè)事情，這個(gè)月的月底，我們就

24、能做出來(lái)一個(gè)飛機(jī)十八分之一的大部段的一個(gè)籠子，將來(lái)某一天我真有可能做出一個(gè)飛機(jī)的大部段出來(lái)，也就是幾年之后，或者十幾年之后，我們離打印飛機(jī)就不遠(yuǎn)了，這就開(kāi)始革命了。 國(guó)內(nèi)3d打印技術(shù)現(xiàn)狀喜的是3d打印在我國(guó)已初步具備產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，政府、企業(yè)等對(duì)3d打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景看好，興趣濃厚；憂的是3d打印目前仍面臨一些瓶頸和挑戰(zhàn)，距離大規(guī)模商用和民用尚需時(shí)日近期，隨著3d打印設(shè)備及產(chǎn)品扎堆亮相第十六屆北京科博會(huì)及“2013世界3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”在北京召開(kāi)，3d打印的相關(guān)話題持續(xù)成為輿論熱點(diǎn)。借助利好消息，滬深a股上市公司中的3d打印板塊也迅速走出一波上漲行情，如光韻達(dá)、金運(yùn)激光等。從“2013 世界3

25、d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”透露出來(lái)的消息顯示，我國(guó)3d打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展有喜亦有憂，喜的是3d打印在我國(guó)已初步具備產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，政府、企業(yè)等對(duì)3d打印 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景看好，興趣濃厚；憂的是3d打印目前仍面臨一些瓶頸和挑戰(zhàn)，距離大規(guī)模商用和民用尚需時(shí)日。3d打印產(chǎn)業(yè)有望保持幾何級(jí)增長(zhǎng)基于我國(guó)3d打印技術(shù)的積累和潛力巨大的發(fā)展空間，3d打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展被寄予厚望。在 日前由亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、英國(guó)增材制造聯(lián)盟等單位共同主辦的“2013世界3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，中國(guó)3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 秘書(shū)長(zhǎng)、亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)ceo羅軍表示，目前，中國(guó)3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)成立。今年7月將正式啟動(dòng)中國(guó)3d打

26、印的創(chuàng)新中心，下一步將選擇10個(gè)工業(yè)城 市集中建設(shè)3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。預(yù)計(jì)用3年左右時(shí)間，國(guó)內(nèi)3d打印產(chǎn)值可能達(dá)到百億元。如果能夠順利跨上百億元臺(tái)階，此后幾年，3d打印產(chǎn)業(yè)無(wú)論是 在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還是國(guó)外市場(chǎng)都有望保持幾何級(jí)增長(zhǎng)。4月下旬，來(lái)自媒體的一則消息稱(chēng)：在3d打印的熱潮中，激光打印設(shè)備是關(guān)鍵。我國(guó)首臺(tái)萬(wàn)瓦 連續(xù)光纖激光器近日在位于武漢光谷的武漢銳科問(wèn)世，此次突破標(biāo)志著中國(guó)成為繼美國(guó)后，世界上第二個(gè)掌握此技術(shù)的國(guó)家，成功打破了光纖激光器一直由國(guó)外公司 壟斷的局面，將有力促進(jìn)3d打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心副研究員王忠宏在今年1月下旬接受中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)記者采訪時(shí)就曾表示，我 國(guó)3d打

27、印產(chǎn)業(yè)已初步具備發(fā)展基礎(chǔ)，并具有一定優(yōu)勢(shì)。從數(shù)量上看，我國(guó)已成為繼美國(guó)、日本、德國(guó)之后的3d打印設(shè)備擁有國(guó)。在3d打印產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，我國(guó) 也取得了一定進(jìn)展。國(guó)內(nèi)已有多家公司依托高校成果，對(duì)3d打印設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作，并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其中，由部分公司生產(chǎn)的便攜式桌面3d打印機(jī)已具 備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)入了歐美市場(chǎng)。3d打印正在積聚群眾基礎(chǔ)，人們逐漸對(duì)其從概念到認(rèn)知再到接受。在近期舉行的第十六屆北京科博會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng) “科博會(huì)”)和第二屆中國(guó)(北京)國(guó)際服務(wù)貿(mào)易交易會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)“京交會(huì)”)上，3d打印機(jī)相關(guān)設(shè)備和產(chǎn)品受到參展觀眾熱情追捧，各個(gè)3d打印機(jī)展位前總是圍 滿了好奇的觀眾。3d打印設(shè)備、技術(shù)和產(chǎn)品涵蓋了高、中、低端。其中，一款運(yùn)用3d打印技術(shù)制造的飛機(jī)鈦合金 后機(jī)身整體主承力框非常精巧，該技術(shù)為“飛機(jī)鈦合金大型整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成型技術(shù)”，這是3d打印技術(shù)的高端發(fā)展形式；家用3d打印機(jī)和3d照相則屬于中 低端發(fā)展形式。3d打印產(chǎn)業(yè)需突破發(fā)展瓶頸3d打印產(chǎn)業(yè)正在成為新的投資熱點(diǎn)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，然而，其面臨的發(fā)展瓶頸和問(wèn)題不容忽視。在“2013 世界3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，全國(guó)政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任、原工信部部長(zhǎng)李毅中表示，要進(jìn)一步擴(kuò)大3d打印的應(yīng)用空間，仍然面臨著許多