3D打印技術(shù)成第三次工業(yè)革命的重大標志
2013-01-04 09:38 來源:人民日報 責(zé)編:王岑
- 摘要:
- 今年4月,英國《經(jīng)濟學(xué)人》刊文認為,3D打印技術(shù)將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起,推動第三次工業(yè)革命的實現(xiàn)。
大到飛行器、賽車,小到服裝、手機殼,制造廠家借著3D打印的東風(fēng),煥發(fā)出新的生命力。由于3D打印制品能實現(xiàn)產(chǎn)品的自然無縫連接,從而達到傳統(tǒng)制造方法遠不可即的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性和連接強度,已成為國外研究空間飛行器的關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)悉,美國國家航空航天局正在研究一項被稱為“未來3D打印宇宙飛船”的技術(shù),希望通過3D打印,制造出“廉價的機器人宇宙飛船”。
在美國,價格低、操作簡便的小型家用3D打印機已到了“每4公里范圍內(nèi)有一臺”的普及程度,其購買量不斷攀升。
在我國,華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)等高校和科研機構(gòu)也相繼研發(fā)出多種系列的3D打印機,部分技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平。
史玉升介紹,一些鑄造企業(yè)應(yīng)用他們研發(fā)的選擇性激光燒結(jié)3D打印機,將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個月縮短到10天左右;某發(fā)動機制造商采用他們的設(shè)備,把大型六缸柴油發(fā)動機缸蓋砂芯的研制周期,由過去的5個月縮短至1周。
目前,他們正在開發(fā)一款1萬塊錢左右的3D打印機,將來向?qū)W校推廣。“3D打印技術(shù)可以讓孩子們迅速將自己的創(chuàng)新設(shè)計變成實物,有助于提高中小學(xué)生的創(chuàng)新、設(shè)計和動手能力。”
“金屬3D打印技術(shù)開辟了骨科植入技術(shù)的新紀元,使多孔生物學(xué)固定表面制造瓶頸迎刃而解。”上海交通大學(xué)[微博]李祥教授說,他們正致力于將此技術(shù)運用到臨床醫(yī)學(xué)治療中。北京航空制造所基于3D打印技術(shù)研發(fā)了國內(nèi)第一臺電子束熔絲沉積成型設(shè)備,大幅提升了材料的利用率,減少了銑切量,縮短了制造周期。
有專家認為,3D打印作為一項顛覆性的制造技術(shù),誰能夠最大程度地研發(fā)、應(yīng)用,就意味著掌握了制造業(yè)乃至工業(yè)發(fā)展的主動權(quán)。
中國被認為有望成為最大3D打印業(yè)國家
目前3D打印技術(shù)尚不具備取代傳統(tǒng)制造業(yè)的條件,在大批量制造等方面,高效低成本的傳統(tǒng)減材制造法更勝一籌
《國際增材制造行業(yè)發(fā)展報告》顯示,3D打印技術(shù)2011年全球直接產(chǎn)值為17.14億美元,年增長達29.1%。隨著我國3D打印技術(shù)的不斷突破和全球市場份額的增加,美國得克薩斯州大學(xué)Davidl·bourell教授預(yù)言:中國有望成為最大的增材制造業(yè)國家。
不過,讓夢想照進現(xiàn)實的3D打印技術(shù),目前還有一些短板。
“由于增材制造的材料研發(fā)難度大,導(dǎo)致3D打印制造成本較高;金屬材料成形的制造效率不高,每小時大約只有100到3000克。”西安交通大學(xué)盧秉恒院士指出,目前增材制造技術(shù)在我國主要應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā),還面臨制造精度不高等實際問題。
據(jù)了解,增材制造技術(shù)在我國重工業(yè)零部件制造方面得到一定應(yīng)用,但尚未進入大規(guī)模工業(yè)化,其工藝與裝備都有待進一步開發(fā)。
華中科技大學(xué)王運贛教授則認為:未來傳統(tǒng)的減材制造法依然是主流,增材制造法是補充手段。他希望大家能理性看待3D打印,與長期使用的減材制造法進行比較,以便更好地發(fā)揮增材制造法的優(yōu)勢,克服增材制造的缺陷。
就目前的形勢來看,3D打印技術(shù)尚不具備取代傳統(tǒng)制造業(yè)的條件;在大批量制造等方面,高效低成本的傳統(tǒng)減材制造法更勝一籌。
難以形成規(guī)模經(jīng)濟,是3D打印的軟肋。如何邁過這道坎兒,是目前科技界和工業(yè)界的待解難題。
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