在好萊塢大片《碟中諜4》中，有一個(gè)片段讓觀眾感嘆：在一臺(tái)連接電腦的機(jī)器前，“阿湯哥”面部數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)掃描進(jìn)入電腦，很快，這臺(tái)看似平凡無(wú)奇的“快速成型機(jī)”就在幾分鐘內(nèi)克隆出與真人面部別無(wú)二致的3D人臉面具。
隨著3D打印技術(shù)的日趨成熟，如此吸引眼球的高科技，并非只存在于科幻劇情里，在2013成都科技活動(dòng)周上，特設(shè)的3D打印展區(qū)讓蓉城市民感受到3D打印的神奇。
從克隆分毫不差的臉龐，到打印出一架飛機(jī)，一幢樓宇……這個(gè)被美國(guó)《時(shí)代》周刊列為“美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”之一的3D打印技術(shù)（又稱三維打印技術(shù)），正在顛覆著工業(yè)制造業(yè)既有的軌跡。然而，在全球范圍內(nèi)，由于熱源穩(wěn)定性、可控性問(wèn)題無(wú)法突破，金屬3D打印尚處于空白。在成都，一幫企業(yè)科研人員瞄準(zhǔn)這個(gè)“世界難題”找到了解決方案，預(yù)計(jì)明年，全球首個(gè)金屬3D打印機(jī)有望“成都造”。
破題關(guān)鍵 真火科技將解決熱源問(wèn)題
火，人類文明前行之源。對(duì)于方興未艾的3D打印而言，“火”的問(wèn)題，同樣是必須破解的核心技術(shù)環(huán)節(jié)。
“做3D打印，特別是需要穩(wěn)定超高溫的金屬3D打印，‘火’的問(wèn)題同樣至關(guān)重要，因?yàn)樗枰€(wěn)定度、瞬時(shí)熱能極高、適應(yīng)度極強(qiáng)超高溫?zé)崮芄?yīng)，而我們就專注于干這事兒。”成都真火科技有限公司董事長(zhǎng)朱華告訴記者，真火科技成立雖不滿周年，但從事離子束相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)，卻始于10多年前。眼下，真火科技的層流電弧等離子體發(fā)生及應(yīng)用技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，其相關(guān)應(yīng)用已覆蓋到鐵路軌道表面處理等相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，而他們的“藍(lán)海戰(zhàn)略”里，最核心的則是解決金屬3D打印熱源研發(fā)的命題，并促成金屬3D打印機(jī)的研發(fā)成形。
據(jù)了解，目前世界上的3D打印機(jī)主要以樹脂為材料，生產(chǎn)工業(yè)模型、零部件等產(chǎn)品。不過(guò)，對(duì)于那些要求高強(qiáng)度的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，目前還處于僅能模仿形狀和設(shè)計(jì)的試驗(yàn)階段，而新一代3D打印機(jī)將能夠復(fù)制發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)的零部件等產(chǎn)品，“3D打印要真正促成‘新一代工業(yè)革命’，必須完成從樹脂材料制造到金屬材料制造的攻堅(jiān)，而其中，熱源問(wèn)題，就是破題的關(guān)鍵。”
那么，破解熱源問(wèn)題，“成都創(chuàng)新”技術(shù)將如何推進(jìn)金屬3D打印從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)？“眾所周知，熔化樹脂的溫度低于熔化金屬，而金屬3D打印的核心，就是要將樹脂粉末替換成金屬粉末，再根據(jù)塑性進(jìn)行層層堆砌。”朱華分析，金屬粉末熔化與塑型，需要穩(wěn)定、可控、適應(yīng)的熱源，而層流電弧等離子體技術(shù)，是最佳的解決方案。
朱華舉了個(gè)例子，大自然的風(fēng)、河水都大多以無(wú)序的湍流方式活動(dòng)，而理想的層流電弧等離子體技術(shù)，就相當(dāng)于讓“八面來(lái)風(fēng)”“四面引水”變成一個(gè)風(fēng)向、流向，匯集能量的同時(shí)，再將能量放大，從而讓熱源能達(dá)到穩(wěn)定的數(shù)萬(wàn)攝氏度高溫，同時(shí)，真火科技完成了熱能釋放的可控，“何時(shí)何段需要多少溫度的熱源，調(diào)節(jié)一下控制臺(tái)，就能完成。”
成功在即 金屬打印機(jī)年底出試驗(yàn)機(jī)
瞄準(zhǔn)下一代3D打印機(jī)，今年8月，日本官方機(jī)構(gòu)表示將在2014年度撮合大型重工企業(yè)和大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)共同成立新的研究開發(fā)小組，目的是開發(fā)能夠復(fù)制金屬立體物的打印機(jī)，攻堅(jiān)金屬3D打印機(jī)及應(yīng)用市場(chǎng)，各國(guó)可謂“摩拳擦掌”。
“基于3D打印產(chǎn)業(yè)方向的傾注，成都動(dòng)得很早，西部地區(qū)首個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟就誕生于成都，我們是理事單位，在金屬3D打印機(jī)研發(fā)方面，我們將與成都市其他院所、高校、企業(yè)聯(lián)合攻堅(jiān)。”據(jù)真火科技總經(jīng)理李向陽(yáng)告訴記者，預(yù)計(jì)今年底，金屬3D打印機(jī)試驗(yàn)機(jī)就會(huì)具備雛形，預(yù)計(jì)明年，“成都造”金屬3D打印機(jī)將會(huì)研發(fā)成功。
就國(guó)家層面而言，工業(yè)和信息化部已明確表示將研究制定3D打印技術(shù)路線圖和3D打印產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)3D打印技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。發(fā)改委、財(cái)政部、工信部也在今年共同發(fā)布《關(guān)于組織實(shí)施2013年智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)的通知》，3D打印被列入發(fā)展專項(xiàng)支持。
據(jù)悉，就在近期，成都3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖將正式發(fā)布。一直參與成都3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖編制的賽迪顧問(wèn)副總裁赫建營(yíng)分析，當(dāng)前，成都與國(guó)內(nèi)其他城市的3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展同處起跑線上，但借助技術(shù)優(yōu)勢(shì)和材料優(yōu)勢(shì)將能夠?qū)崿F(xiàn)搶位發(fā)展，隨著聯(lián)盟的成立，成都可加快打造特色鮮明的國(guó)家航空產(chǎn)業(yè)3D打印示范基地。
聯(lián)手創(chuàng)新 率先突破產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)
進(jìn)軍3D打印產(chǎn)業(yè)，成都已發(fā)出信號(hào)。記者了解到，今年，西部地區(qū)首個(gè)成都增材制造（3D打印）產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在蓉成立，作為3D打印產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新的公共平臺(tái)，該聯(lián)盟將以成都市的制造企業(yè)為主體，由高等院校、材料研發(fā)企業(yè)和機(jī)構(gòu)、工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)、科研院所、3D打印服務(wù)應(yīng)用提供商等“抱團(tuán)”聯(lián)動(dòng)，先期從材料制造、航空應(yīng)用、軍工制造等產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)率先突破。
市科技局相關(guān)負(fù)責(zé)人分析，當(dāng)前成都在航空航天、汽車、醫(yī)療器械和軍工制造等3D打印技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域積淀了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)基礎(chǔ)，特別在航空關(guān)鍵零部件再制造、金屬材料等領(lǐng)域具有比較突出的優(yōu)勢(shì)。因此，成都將借助該聯(lián)盟建立服務(wù)本地區(qū)3D打印的技術(shù)開發(fā)平臺(tái)，并通過(guò)采用政府引導(dǎo)、主體企業(yè)支持、自主發(fā)展的模式，形成以核心企業(yè)為龍頭、社會(huì)協(xié)作較強(qiáng)的規(guī)模化3D打印體系。
3D打印產(chǎn)業(yè)鏈包括數(shù)據(jù)采集、材料、打印設(shè)備到行業(yè)應(yīng)用服務(wù)，此次成立的成都增材制造（3D打印）產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，我市將以5719廠為主體，正式啟動(dòng)成都增材制造（3D打印）產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心，同時(shí)5719廠分別與四川有色科技集團(tuán)、成都真火科技有限公司、四川大學(xué)簽署協(xié)同創(chuàng)新意向協(xié)議，將依托工程技術(shù)研究中心協(xié)同開展金屬材料、熱源裝備、系統(tǒng)集成等項(xiàng)目的聯(lián)合攻關(guān)。根據(jù)協(xié)議，聯(lián)盟成員將通過(guò)開展產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新，力爭(zhēng)突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)、掌握一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、形成一批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)成都3D打印產(chǎn)業(yè)的全鏈突破。
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