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3D打印成就數字化“智造” 將成未來主流技術

2013-04-25 15:42 來源：國脈物聯網責編：王岑

摘要：: 20多年前，3D打印技術在麻省理工學院誕生，隨著數字化技術不斷發展，如今，3D打印技術已經被廣泛應用，今年年初首飛成功的中國新一代重型軍用運輸機――運－20在研制過程中就使用了這項技術；英超聯賽的球員們已穿上利用該技術定制的“完美合腳”的運動鞋。

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　　【CPP114】訊：20多年前，3D打印技術在麻省理工學院誕生，隨著數字化技術不斷發展，如今，3D打印技術已經被廣泛應用，今年年初首飛成功的中國新一代重型軍用運輸機――運－20在研制過程中就使用了這項技術；英超聯賽的球員們已穿上利用該技術定制的“完美合腳”的運動鞋；駐阿富汗的美軍已經可以在野外的快速制造車間中得到維修坦克和直升機必需的零件。
　　
　　位于中國西北部的西安擁有內地首家3D打印照相體驗館。據體驗館工作人員魏璞介紹說，3D打印機的原料不是傳統的“墨”，而是粉末狀可粘合材料，如樹脂、塑料、陶瓷、金屬、鑄造用蠟等，通過一層又一層的多層打印方式，打印出立體模型。
　　
　　魏璞說：“以前紙的打印只是打印一個平面，我們這個是相當于把一個模型分成一層一層的，然后通過一層一層的疊加打印出來的三維效果。”
　　
　　在體驗館，顧客可以將自己的全身外形掃描至計算機，隨后3D彩色打印機就能打印出3D版的人像模型。盡管不是1：1的比例，但人像的真實程度毫不遜色于蠟像館中的蠟像，而且制作時間大大少于過去的手工制作。
　　
　　魏璞介紹：“做這樣一個3D頭像大概分三步，第一步是掃描，對你進行全身的，或者是半身的掃描。那么第二步是進行建模和修補，第三步是打印。打印這個圖像大概用了5個小時。”
　　
　　只要給電腦輸入相關數據，3D打印機就可以制造出任何一個你想要的小東西：雕塑、自己設計的工藝品、模型等等，在制造過程中，不再像過去那樣需要刀具、機床等設備和人力，大大簡化了整個流程。西安交通大學快速制造國家工程研究中心馬文釗介紹說：“3D打印未來肯定是主流的一種技術，可以幫助咱們實現這種后續的一些制作，你像我們個性化的一些人物，包括個性化的一些紀念品、需求品，都可以通過這種三維技術來進行采集和制作。”
　　
　　由于目前3D打印機未在市場上大規模應用，普通人只能去體驗店、實驗室、一些工廠加工自己的設計。不過，在合肥工業大學三維打印激光再制造研究中心主任袁自鈞看來，隨著技術的不斷成熟，在不久的將來，等這種打印機進入批量生產時候，眾多普通家庭就可以利用它實現自己的設計夢。
　　
　　袁自鈞說：“個人的3D打印機，主要是一個它的操作非常簡單。第二個價格也相對非常便宜，所以適合于做工業設計或者工藝美術設計這樣一些人員和科技愛好者，甚至是一些家長可以買回家去給他的小孩兒打印一些個性化的小玩具，小玩偶，都是可以的。”
　　
　　業內人士普遍表示，3D打印技術使制造業的小批量生產變得更方便、劃算，組織也更靈活，勞動投入更少；應用對象幾乎可以是任何行業，只要這些行業需要模型和原型，目前，在醫學、雕塑藝術、制造業，3D打印已變得越來越流行；也有很多人認為，這項技術將引領第三次工業革命，中國著名評論家石齊平就是其中之一。
　　
　　石齊平說：“第一次工業革命就是十八世紀的時候當時用機器取代勞工，提高了工作效率；第二次工業革命有一種說法，就是出現了大規模量化生產；第三次工業革命是針對第二次工業革命大規模量化提出來的另外一種思路，就是所謂的數字化制造，大大顛覆了整個制造業生產的方式和面貌，是一次很重要的革命。簡單地說就是客制化，針對顧客的不同的需求量身打造的意思，使得少量多樣變成一種可能。”
　　
　　通過3D打印技術，汽車配件、燈罩，甚至小提琴都可以被制造出來，其精細程度也普遍超過傳統的工業生產水平。此外，最為難得的是3D打印技術大大降低了個性化產品的定制成本。以往，工業企業每生產一種產品，都需要先生產模具，再進行鑄造，如果產品無法量產，成本將居高不下。在運用3D打印技術后，每一件產品都可以是不同的，生產企業不再需要制造模具，便可以為客戶提供獨家定制的產品；從環境角度來看，3D打印技術通過粉末材料一層一層粘合直接成型，每一個顆粒都能成為產品的一部分，不會產生廢料、廢渣，對周圍的環境零排放，既環保又高效。