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3D打印 改变工程机械未来的魔幻技术

导读: 在机械的生产制造过程中,3D打印可以帮助企业节省大量的人力、物力、财力,并且这一技术离我们并不遥远,已有企业开始涉足其中。

  由成龙主演的大片《十二生肖》中,那分分钟便将十二生肖制造出来的神奇技术,让人感到匪夷所思。不禁想如果真有这样的技术该多好,想打印什么就打印什么。其实,电影中的这一幕并非导演凭空想象,而是有现实科学基础的,他就是——3D打印。由于其独特的性质,3D打印在制造业体现出了非凡的发展潜力。

  我国工程机械行业经历过2011年的大起大落后,企业越来越重视企业的管理、技术的研发等“内家功”的修炼,努力摆脱核心技术的受制于人,大而不强的行业现状。归根结底还,业发展就是技术的发展。数字技术的新宠“3D打印”的出现,会给未来的工程机械制造带来怎样的魔幻未来呢?

  究竟什么是3D打印?

  3D打印就是快速成型技术的一种,它运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印方式,最终可以直接打印出产品,形成“数字化制造”。最早的3D打印技术出现于上个世纪80年代的美国,由于材料和机器极其昂贵,3D打印并没有大范围商用。

  近年来,随着3D打印材料的多样化发展以及打印技术的革新,除了较为普遍的工业生产、食品加工、军事、汽车、建筑等行业外,如今还涉及了更高精尖的技术。如航空航天、生物工程、纳米技术、克隆技术等行业,甚至可以用实验室培养进去的细胞介质打印出一个人体器官,或用糖物质混合物打印出一个血管组织。

  3D打印第三次工业革命的标志

  在机械的生产制造过程中,3D打印可以帮助企业节省大量的人力、物力、财力,并且这一技术离我们并不遥远,已有企业开始涉足其中。

  一个机械零件,甚至是一架飞机,都可以“打印”出来,3D打印在航空制造中具有无可比拟的优势。传统飞机制造成本高,切削加工要去除95%以上的材料,3D打印技术则利用金属粉末只打印必需的部分,不浪费一点儿金属,节省了原材料。与传统制造方法相比,3D打印制造出的零件更轻,能够实现结构、型面复杂多样,并且都是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。

  “传统的飞机制造、装配工序长,仅机体铆接就有数万个,机身是由上下左右四块整版焊接而成,目前一个飞机制造厂一年加班加点也就能生产四五十架飞机。而通过3D打印制造一架飞机的机身,粗略估算也就需要300小时左右,并且是一次成型,强度好,安全性高。”卢秉恒说,3D打印技术可以使飞机制造工序大为简化,为飞机结构的创新设计提供了很大的空间,可实现飞机快速研发和快速小批量制造。

  3D打印具有制造周期短,适合单件个性化需求等特点,在制造大型薄壁件、蜂窝状复杂结构部件、钛合金等难加工、易热成形零件方面具有较大优势。

  目前国内3D打印正处在起步阶段,虽前景可期,原材料贵、资料种类和技术水平有限等难题是许多企业和专家持观望态度的主要原因。尽管如此,业内专家还是认为,3D打印技术势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰--这便是第三次工业革命的标志。

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