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3D打印技術(shù)雖在國(guó)內(nèi)還未普及，但產(chǎn)業(yè)鏈正在形成，中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟前不久也在北京成立。近期的英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志，還給3D打印技術(shù)扣上了“第三次工業(yè)革命重要標(biāo)志”的帽子。
實(shí)地探訪3D打印制造
美國(guó)科幻作家羅伯特·希克利在其小說《萬能制造機(jī)》中描述的諸多細(xì)節(jié)就好像現(xiàn)在的3D打印機(jī)。或許他未曾想到，現(xiàn)在還真出現(xiàn)了類似的機(jī)器。
10月24日，記者走進(jìn)位于DRC北京工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地的一家3D打印服務(wù)中心，墻壁的一側(cè)擺放著用石膏、塑料或樹脂打印出來的動(dòng)漫人物、立體人像工藝品以及像扳手這樣的模具。而房間的另一端，一臺(tái)3D打印機(jī)正在塑造“翅膀”的零部件，將被拼裝在一個(gè)鳳凰模樣的工藝品上。
這臺(tái)機(jī)器的成型倉溫度高達(dá)310℃，密閉盒內(nèi)的絲狀塑料依電腦程序路徑指引，通過高溫?zé)崛蹏婎^在一個(gè)可升降平臺(tái)上像作畫高手一般，層層噴涂、堆疊，由點(diǎn)堆積成面，由面堆積成實(shí)體，最終固化成型。24小時(shí)之后，尺寸同為長(zhǎng)15mm、寬10mm、高100mm的十多個(gè)零部件噴涂完成。
亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官、中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)羅軍告訴記者，3D打印技術(shù)的學(xué)術(shù)名稱為快速成型技術(shù)，也稱為增材制造技術(shù)，誕生于上世紀(jì)80年代。美國(guó)斯川塔斯（Stratasys）公司在1992年賣出了第一臺(tái)商用3D打印機(jī)。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，設(shè)計(jì)出三維立體的加工樣式，然后通過3D打印機(jī)，用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出立體的產(chǎn)品。
之所以使用“打印”一詞，其原理與傳統(tǒng)打印機(jī)是相似的，都通過電腦操作完成。但本質(zhì)不同，傳統(tǒng)打印機(jī)里面裝的是墨粉，而3D打印機(jī)里面則是一個(gè)龐大的材料系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)里面是根據(jù)產(chǎn)品需要而配備各種材料，包括光敏樹脂、塑料、尼龍，甚至是金屬。
經(jīng)營(yíng)上述3D打印服務(wù)中心的是北京上拓科技有限公司。當(dāng)然，如果你想依據(jù)自己的面貌和身材打造一個(gè)立體玩偶，在這里也可以實(shí)現(xiàn)。
一臺(tái)3D打印機(jī)正在打印石膏材制的人像
該公司技術(shù)部經(jīng)理侯賀杰說，像這種定制化的服務(wù)模式在歐美國(guó)家已非常流行，人們能自己設(shè)計(jì)三維圖樣，或是委托相關(guān)3D打印公司，或是通過在線3D打印服務(wù)網(wǎng)站，為自己或他人定制物件。
效率為王省錢省時(shí)間
相比傳統(tǒng)制造，3D打印有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
侯賀杰所在的技術(shù)團(tuán)隊(duì)曾為客戶制作了一件結(jié)構(gòu)復(fù)雜的3D打印模具，尺寸為長(zhǎng)288mm、寬153mm、高67mm，使用的是熔融擠壓堆積成型工藝（簡(jiǎn)稱FDM）打印制作，耗費(fèi)時(shí)間約為40小時(shí)，花費(fèi)3000元，如果同樣的模具采用傳統(tǒng)制造方法，需要耗費(fèi)30天左右的時(shí)間，花費(fèi)在10000元左右。#p#分頁標(biāo)題#e#
對(duì)比可以看出，3D打印在時(shí)間和費(fèi)用上都比傳統(tǒng)模具更占優(yōu)勢(shì)，在用于新產(chǎn)品的驗(yàn)證開發(fā)上，可以很大程度地節(jié)省項(xiàng)目的時(shí)間和費(fèi)用。
華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)、中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟第一副理事長(zhǎng)史玉升，長(zhǎng)期從事快速制造的教學(xué)和科研工作。他在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，通俗點(diǎn)說，過去的傳統(tǒng)制造方法，比如采用模具，把金屬或塑料熔化后灌進(jìn)去，從而得出零件，這對(duì)復(fù)雜的零部件加工而言非常困難。這種時(shí)候，3D打印的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就能凸顯出來。
美國(guó)通用電氣公司向史玉升團(tuán)隊(duì)定制過一款零件，是鎢鎳材料制造0.1毫米壁厚的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)金屬零件，兩片手機(jī)芯片大小的立體空間擁有多達(dá)156個(gè)微細(xì)網(wǎng)格。
3D打印機(jī)激發(fā)了人們的想象力。工程師們可以用其打印模具，“極客”牙醫(yī)可用它來打印假牙，汽車維修公司可以用其來打印稀缺的汽車零部件，而不是忍受全球物流的煩瑣和時(shí)間消耗。另外像捷豹、路虎等汽車生產(chǎn)商，其所用環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料所制部件中已有超過三分之一通過3D打印機(jī)生產(chǎn)。
今年7月，美國(guó)宇航局（NASA）在地球上進(jìn)行低重力拋物線飛行過程中，測(cè)試了3D打印機(jī)。或許宇航員們以后能用3D打印機(jī)來制造發(fā)射時(shí)遺漏的設(shè)備或物品。
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