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3D打印:传统制造业变革开端

导读: 无论怎样,3D打印确实已经火爆起来。就连著名科技杂志《连线》原主编安德森都坐不住了,毅然选择下海经商创立3D Robotics公司,从事与3D打印有关的业务。

  12月10日下午,第六届亚洲制造业论坛年会会议茶歇,一群与会代表聚拢在会场外的一张桌子旁,围观由南京紫金立德电子有限公司总经理连宁带来的一台桌面级3D打印机。听说这台机器能在数小时内将塑料薄膜变成各种立体模具,围观者们争相询问关于此款机器的技术、售价等问题。

  这个热闹的场面正折射出了3D打印在全球的火爆。

  在这样的大背景下,本届制造业论坛年会也就3D打印技术进行了专题讨论。与外界的喧嚣不同,参与讨论的业内专业人士则表现得较为冷静理性:这项技术的确正在推动人类生产和生活方式变革,但这个过程显然并非那么“凶猛”而是“细微”和渐进式的,且其并不等于第三次工业革命,而只是其中的元素之一。

  3D打印技术是一个舶来品,发端于上世纪80年代的美国,随后在世界各地开花结果。资料显示,在美国,3D打印技术已经初步产业化。目前全球有两家3D打印机制造巨头,分别为Stratasys和3D Systems,均在纳斯达克上市,2011年两家公司的营业收入分别为1.7亿美元和2.9亿美元。而另一家3D打印服务企业——Shapeways已拥有15万个会员及超过6000个用户,已为顾客打印过上百万件产品。

  国内很多科研院校和企业也已迈出实质性步伐,并取得了显著的成绩。北京航空航天大学、华中科技大学更成为其中的翘楚。

  据罗军介绍,北京航空航天大学在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术。

  王华明表示,其所带领的团队运用上述相关激光直接制造技术制造出了C919大型客机机头工程样件研制所需的钛合金主风挡窗框。“大概用了不到55天,就做出来四个框,省时省钱。”

  王华明指出,“高性能难加工的金属大型复杂构件激光直接制造技术是增材制造或者说3D打印的一个重要发展方向。其具有很多优势,比如不再需要模具。从这个意义上来说,它确实是一种数字化的带有变革性的短流程、低成本的数字化制造技术。”

  除了北京航空航天大学,武汉滨湖机电技术产业公司、湖南华曙高科技有限责任公司、北京隆源自动成型系统有限公司也在工业级3D打印技术应用领域有所斩获。

  与王华明团队采用激光直接制造大型金属构件不同。冯涛介绍说,隆源则是先“打印”沙模,之后通过灌注的方法生产出实体产品,主要应用于汽车、直升机发动机等新产品试制。

3D打印热潮

  2011年2月,《经济学人》刊发题为《3D打印如何改变世界》的封面文章。文章描绘了这样的一个场景:“你在电脑上建立一个大致的3D模型,并对其形状和颜色进行必要的修正。然后你只需要轻轻一按‘打印’键,摆在附近的机器就会悄然开始工作,发出轻微的呼呼声,并一点点将你的模型打印出来。无论是往喷嘴里填充材料,还是使用胶合剂或激光来固定塑料/金属粉末薄层,都由机器自己来完成。”

  上文所说的这项技术意即3D打印技术,俗称“三维打印技术”或 “快速制造技术”,是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机,采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。

  亚洲制造业协会首席执行官罗军亦表示,中国3D打印技术产业联盟之所以暂定名为“3D打印”而非“增材制造”,也是因为3D打印更加通俗易懂并已被人们熟识,而此名称的实际指向则是增材制造这种工艺模式。

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