事实上,在美英等国,3D打印技术已有较为广泛的应用。
大到飞行器、赛车,小到服装、手机壳,制造厂家借着3D打印的东风,焕发出新的生命力。由于3D打印制品能实现产品的自然无缝连接,从而达到传统制造方法远不可即的结构稳固性和连接强度,已成为国外研究空间飞行器的关键技术。据悉,美国国家航空航天局正在研究一项被称为“未来3D打印宇宙飞船”的技术,希望通过3D打印,制造出“廉价的机器人宇宙飞船”。
在美国,价格低、操作简便的小型家用3D打印机已到了“每4公里范围内有一台”的普及程度,其购买量不断攀升。
在我国,华中科技大学、西安交通大学、清华大学等高校和科研机构也相继研发出多种系列的3D打印机,部分技术已达到世界领先水平。
史玉升介绍,一些铸造企业应用他们研发的选择性激光烧结3D打印机,将复杂铸件的交货期由传统的3个月缩短到10天左右;某发动机制造商采用他们的设备,把大型六缸柴油发动机缸盖砂芯的研制周期,由过去的5个月缩短至1周。
目前,他们正在开发一款1万块钱左右的3D打印机,将来向学校推广。“3D打印技术可以让孩子们迅速将自己的创新设计变成实物,有助于提高中小学生的创新、设计和动手能力。”
“金属3D打印技术开辟了骨科植入技术的新纪元,使多孔生物学固定表面制造瓶颈迎刃而解。”上海交通大学[微博]李祥教授说,他们正致力于将此技术运用到临床医学治疗中。北京航空制造所基于3D打印技术研发了国内第一台电子束熔丝沉积成型设备,大幅提升了材料的利用率,减少了铣切量,缩短了制造周期。
有专家认为,3D打印作为一项颠覆性的制造技术,谁能够最大程度地研发、应用,就意味着掌握了制造业乃至工业发展的主动权。
中国被认为有望成为最大3D打印业国家
目前3D打印技术尚不具备取代传统制造业的条件,在大批量制造等方面,高效低成本的传统减材制造法更胜一筹。
《国际增材制造行业发展报告》显示,3D打印技术2011年全球直接产值为17.14亿美元,年增长达29.1%。随着我国3D打印技术的不断突破和全球市场份额的增加,美国得克萨斯州大学Davidl·bourell教授预言:中国有望成为最大的增材制造业国家。
不过,让梦想照进现实的3D打印技术,目前还有一些短板。
“由于增材制造的材料研发难度大,导致3D打印制造成本较高;金属材料成形的制造效率不高,每小时大约只有100到3000克。”西安交通大学卢秉恒院士指出,目前增材制造技术在我国主要应用于产品研发,还面临制造精度不高等实际问题。
据了解,增材制造技术在我国重工业零部件制造方面得到一定应用,但尚未进入大规模工业化,其工艺与装备都有待进一步开发。
华中科技大学王运赣教授则认为:未来传统的减材制造法依然是主流,增材制造法是补充手段。他希望大家能理性看待3D打印,与长期使用的减材制造法进行比较,以便更好地发挥增材制造法的优势,克服增材制造的缺陷。
就目前的形势来看,3D打印技术尚不具备取代传统制造业的条件;在大批量制造等方面,高效低成本的传统减材制造法更胜一筹。
难以形成规模经济,是3D打印的软肋。如何迈过这道坎儿,是目前科技界和工业界的待解难题。
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