中國3D打印機領先世界 接連打破世界紀錄

大連理工大學和大連優(yōu)利科特科技發(fā)展有限公司研制的新型3D激光打印機進入調(diào)試階段，該機的加工尺寸可達1.8*1.8*1.8米，刷新了世界3D打印機加工尺寸記錄，據(jù)悉此前這一紀錄是由華中科技大學研制的3D打印機保持的。大連理工的這臺3D打印機的工作原理采用“輪廓線掃描”技術，比傳統(tǒng)技術的激光3D打印機加工時間縮短35%，制造成本降低40%。此外，在3D打印領域，中航集團用3D打印技術制造的飛機零部件時構(gòu)建成型達到4*3*2米。據(jù)稱，其使用的原理與民用3D打印技術原理不同，故不能簡單比較。

3D打印是目前全球最熱門的技術，它徹底顛覆了傳統(tǒng)工業(yè)的加工方法，被譽為“第三次工業(yè)革命”的先鋒代表。據(jù)悉，目前小型桌面3D打印機在歐美已實現(xiàn)商業(yè)化，但在工業(yè)級大型零部件制造方面，3D打印時間長、成型材料貴、大尺寸零件物理變形等問題一直難以解決。大連理工大學教授姚山及其團隊歷經(jīng)10多年時間，解決了數(shù)不清的大小難題，終于實現(xiàn)了該領域的重大突破。

姚山教授告訴記者，一般3D打印都是按照規(guī)劃好的圖形數(shù)據(jù)，通過“點-線-面-體”逐步堆積耗材最終獲得零件。而他們研制的激光3D打印機只需打印零件每一層的輪廓線，使輪廓線上砂子的覆膜樹脂碳化失效，再按照常規(guī)方法在180℃加熱爐內(nèi)將打印過的砂子加熱固化和后處理剝離，就可以得到原型件或鑄模。

這種打印方法的加工時間與零件的表面積成正比，而傳統(tǒng)3D打印技術的加工時間與零件的體積成正比，因此可大大提升打印效率，打印速度可達到一般3D的5~15倍。而其使用的材料為工業(yè)常見的覆膜砂，每噸不到千元。效率大幅提升，成本成倍下降。

目前，這種基于“輪廓失效”的激光三維打印方法已獲得兩項國家發(fā)明專*。

早在1998年，史玉升團隊就開始“粉末材料快速成形技術與設備”的研發(fā)。據(jù)了解，史玉升科研團隊，2002年曾開發(fā)出工作面為0.5*0.5米的裝備，即幅面在0.5*0.5米范圍內(nèi)的制件，都可以通過他們研發(fā)的快速設備制造，其成果超過了當時代表國際最先進水平的美國3D系統(tǒng)公司；2005年又研制出了工作面達1米×1米的裝備，遠遠超過國外同類裝備。

近年來，該團隊在大型復雜制件整體成形的關鍵技術方面又獲得突破，成功研制出工業(yè)級的1.2*1.2米工作面的快速制造裝備。這是世界上最大成形空間的此類裝備，使我國在快速制造領域達到世界領先水平。

廣西玉柴機器股份有限公司運用該技術生產(chǎn)六缸發(fā)動機缸蓋，一個星期內(nèi)可以整體成形出四氣門六缸發(fā)動機缸蓋砂芯。而采用傳統(tǒng)的砂型鑄造試制方法，僅工裝模具的設計制造周期通常需要5個月左右，不僅周期長，而且費用高。

2011年，該技術被歐洲空客公司等單位選中，聯(lián)合承擔了歐盟框架七項目，應用快速制造技術為空客和歐洲航天局等單位制作飛機、衛(wèi)星、航空發(fā)動機用大型復雜鈦合金零部件的鑄造蠟模。其中，一個部件約1米見方，但壁厚僅為3毫米，且具有微細特征結(jié)構(gòu)，利用傳統(tǒng)方法難以制造，史玉升團隊卻按其設計要求，制造出合格的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)金屬零部件。

中航工業(yè)：打印一架飛機

2013年1月18日，國務院向“飛機鈦合金大型復雜整體構(gòu)件激光成形技術”頒發(fā)國家技術發(fā)明獎一等獎。目前，這一技術在我國已經(jīng)投入工業(yè)化制造，使我國成為繼美國之后、世界上第二個掌握飛機鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形及技術的國家。

據(jù)相關資料，該技術的成型尺寸可達4*3*2米，不僅超過美國的同類技術，也遠超民用3D打印技術制造尺寸，不過由于該技術并不使用前述的集成化的3D打印機，所以并不能與民用3D打印技術混為一談。

國際競爭者：“猛犸”，最大打印尺寸可達2.1米，但寬高仍不及國產(chǎn)打印機

據(jù)悉，今年早些時候，比利時的16名工程師利用3D打印機制造了一輛全尺寸賽車，名為“阿里翁”，時速從零提升至60英里(約合每小時96公里)只需要短短4秒鐘，最高時速可達到141公里。在德國的霍根海姆賽道，這輛3D打印賽車成功完成測試。

這輛賽車的車身由亞利歐制造者Materialise公司制造的“猛犸”打印機制造。在接受記者采訪時，公司副總裁維姆？米希爾斯說，“猛犸”3D打印機能夠打印尺寸達到2.1*0.68*0.8米的零部件，亞利歐復雜的車身便是由它一次打印成型。并表示，該公司有能力研制更大的打印機，但是“技術上可以，但考慮到經(jīng)濟效益，現(xiàn)在沒人會這么做�！�

“猛犸”打印機的工作面長度達2.1米，但高度寬度不及中國的兩部打印機

　“猛犸”打印的汽車部件