3D打印把中國(guó)制造“逼上梁山”

訊：雖然對(duì)第三次工業(yè)革命何時(shí)到來(lái)，國(guó)內(nèi)各界仍普遍持謹(jǐn)慎態(tài)度。然而，3D打印、人工智能、新材料、新一代信息技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)的成熟和產(chǎn)業(yè)化，都透露出新一輪工業(yè)革命并非空穴來(lái)風(fēng)。

制作，成本可能只要100元；如果委托工廠，也許要花1萬(wàn)元。

目前尚未顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)——傳統(tǒng)制造業(yè)的規(guī)模效應(yīng)依然占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但前者正慢慢搶走市場(chǎng)份額。

　　工信部已經(jīng)嗅出了危機(jī)的味道。2012年12月14日，工信部副部長(zhǎng)蘇波在增材制造技術(shù)國(guó)際論壇上透露，中國(guó)將提速3D打印技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。這一信息標(biāo)志著3D打印正式納入了中國(guó)工業(yè)主管部門的視野。

　　一、激光快速成形將是3D打印率先突破的方向

　　激光快速成形是較為成熟的先進(jìn)制造方式，激光快速成形是3D打印制造的一種，是利用計(jì)算機(jī)模擬切片的技術(shù)，逐步利用高能激光束熔化送到熔池中的粉末，如金屬、陶瓷、塑料、砂等，從而逐步堆積成一定形狀的零件和部件。說(shuō)的形象點(diǎn)，就是先利用計(jì)算機(jī)切片，將零件分成一層一層，然后每一層利用類似于“十字繡”的工藝，一點(diǎn)一點(diǎn)用激光配合金屬粉末堆積，最后一層一層拼接起來(lái)。

　　由于該技術(shù)將多維制造變?yōu)楹?jiǎn)單的由下至上的二維疊加，大大降低了設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度，甚至可以制造傳統(tǒng)方式無(wú)法加工的奇異結(jié)構(gòu)，如封閉內(nèi)部空腔、多層嵌套等。

　　快速制造技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比具有獨(dú)特的優(yōu)越性和特點(diǎn)。

　　一、突破了傳統(tǒng)去除加工方法的限制，無(wú)需零件毛坯和大型鍛造、鑄造設(shè)備及模具，可實(shí)現(xiàn)材料制備與成型的一體化，顯著縮短零件制造周期、降低制造成本、提高材料利用率；

　　二、在同一套生產(chǎn)系統(tǒng)上可進(jìn)行不同材料零件的制造，具有廣泛的材料及設(shè)計(jì)適應(yīng)性；

　　三、整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化，可以方便地通過(guò)材料及工藝的調(diào)節(jié)與控制，實(shí)現(xiàn)多種材料在同一零件上的集成制造，滿足零件不同部位的不同性能需要；

　　四、由于采用非接觸加工的方式，沒(méi)有工具更換和磨損之類的問(wèn)題，無(wú)切割噪音、振動(dòng)以及廢水、廢料等排放，符合現(xiàn)代綠色制造理念。

　　快速制造思想產(chǎn)生于上世紀(jì)80年代。1992年，美國(guó)DTM公司(現(xiàn)已并入美國(guó)3DSystems公司)研制成功世界第一臺(tái)采用粉末材料的激光快速制造裝備。美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)的制造企業(yè)將之用于蠟、砂型的快速制造，大大提升了傳統(tǒng)鑄造工藝的技術(shù)水平。

　　激光快速成形在航空航天、汽車、船舶制造領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)巨大

　　快速成形技術(shù)是一種數(shù)字化的添加材料成型技術(shù)，對(duì)于產(chǎn)品的幾何形狀并沒(méi)有約束，可以說(shuō)“只要你想得到，我就可以做出來(lái)”。因此，設(shè)計(jì)零部件時(shí)可以采用最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而無(wú)需顧慮加工問(wèn)題。而這正是快速制造技術(shù)最大優(yōu)勢(shì)所在——拓展設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)空間，尤其是在航空航天、武器裝備、汽車等動(dòng)力裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高端領(lǐng)域。

　　激光制造技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用直接體現(xiàn)在航空用鈦合金結(jié)構(gòu)件的直接制造以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件的快速修復(fù)方面。