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3D打印:快速制造 引领第三次工业革命

导读: 随着专业领域的3D打印机越来越多,材料越来越丰富,3D打印将会逐步满足企业、专业机构的快速成型、快速制造需求。

  这几天,手里如果持有一两只“3D打印”概念股,脚下的步子,也许都会变得轻快许多。

  1月18日,在国家科学技术奖励大会上,北京航空航天大学教授王华明以“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获国家技术发明奖一等奖。以中航重机、宏昌电子、南风股份等为代表的3D打印概念股风起云涌,掀起新一轮集体涨停狂潮。

  在美国市场,上周五,两只正宗3D打印股3DSystems和Stratsys,继续强势上涨,涨幅双双超过4%。

  继去年12月工信部高层表态将推动3D打印产业化之后,科技部有关人士日前表示,目前3D打印相关战略规划正在研究制订中,有望于两会后公布。

  不少业内人士将2012年称为“3D打印机元年”,是一个崭新的市场从萌芽期进入成长期的转折点,如同1977年的个人计算机,还有1990年的网页浏览器一样。《经济学人》杂志甚至认为,3D打印将引发第三次工业革命。

3D打印就像砌房子

  3D打印是一项什么技术?有没有一个形象例子,可以描述这项技术?我请教了国内3D打印行业的先行者杭州先临三维科技股份有限公司的专家。

  这个例子我们现在几乎每天都能在城市里看得到:就像盖楼房,从地基开始,用砖瓦、水泥、沙石一层层往上砌,最终建造起一整幢楼房。

  3D打印,就是把三维设计“图纸”(即数字模型)变成实物,这个打印出的实物不仅可以拿来看,还可以拿来用。3D打印是一个从点到线,从线到面,通过层层累积实现立体打印的过程,所以我们也叫它“增材制造”或“加法制造”。

  这和我们知道的传统的制造方法完全不同,传统制造一般是在整块材料的基础上,去除多余部分,将剩下的部分制成产品。当人类还在打制石器的时候,用的差不多就是这种方法。

  现在,3D打印的应用范围,已经渗入生物医疗、航空、汽车、工业设计等多个行业,且仍在不断拓宽。应用领域的拓宽在于用的是什么材料,3D打印使用各种不同的“耗材”:沙子、人造橡胶、塑料、金属,甚至生物材料。

  由于3D打印是通过分层制造的方式完成打印的,因此,精度不高的3D打印机打印出来的成品很粗糙,可以在打印成品表面看到明显的一层层的纹路,而一般企业级的高精度3D打印机,层厚可以只有16微米乃至更薄,差不多是人类头发丝的五分之一以下,成品在视觉效果上就浑然一体。

3D打印技术已有30年

  说到3D打印,很多人一定会认为,这是一个非常新的技术,但是事实上并不是这样。

  1982年的美国,在一家紫外线设备生产企业任职的查尔斯·胡尔(Charles W. Hull),尝试把光学技术应用于快速成型领域。用紫外激光照射液态光敏树脂,激光所到之处,树脂变成固态,一层一层不断重复,直到整个物件制造完毕。这项立体光刻(SLA)技术就是最早的3D打印。胡尔后来创办了目前世界上的3D打印设备巨头——3DSystems。

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