3D打印技術正不斷向大尺寸、高精度、復雜化結構發展。對打印材料的拓展使用和打印精度控制不斷提高成為主要亮點。作為趨于成熟的新興技術,3D打印仍須與傳統制造技術相結合,互相取長補短才會有光明的未來。
3D打印技術問世以來,一直是社會關注的熱點,很多地區將3D打印產業列為重點發展產業之一。3D打印技術正被廣泛運用到文化創意產業、生物醫療、工業設計等多個領域。
“3D打印技術正不斷向大尺寸、高精度、復雜化結構發展。對打印材料的拓展使用和打印精度控制不斷提高成為主要亮點。”中科院化學研究所研究員、綠色印刷重點實驗室主任宋延林介紹說。
由于材料以及可控性等諸多問題難以突破,目前全球較為廣泛使用的3D打印機都以樹脂、塑料以及生物材料為主,生產工業模型等產品。中國3D打印技術產業聯盟首席顧問、清華大學教授顏永年是國內較早從事3D打印技術研究的專家,他認為:“用激光3D技術打印出各種精密的金屬物件,才可以稱為真正意義上的‘3D打印技術革命’。”
“突破這些技術局限,需要從事打印材料、設備和軟件研發的科學家加強交流與合作,形成廣泛交叉學科的研發團隊,集中突破。”宋延林認為,在這方面,3D打印新材料的開發至關重要,如納米材料應用于3D打印技術,可以在提高打印產品的性能和精度方面發揮重要作用。”顏永年說,“所謂L-SS是LCD、SLD和SLS三種工藝的縮寫合成,LCD是激光熔敷沉積成形技術,SLM是選擇性激光熔化成形技術,SLS是選擇性激光燒結成形技術。”清華大學系統集成研究所與江蘇永年激光成形技術有限公司合作,將CAD模型(產品的計算機模型)、分層和路徑規劃、工藝參數和激光智能系統相關的信息和數據通過計算機集成制造系統的原理和集成方法與多臺3D打印設備和激光器集成,形成一個“激光3D打印”設備網絡,實現在計算機管控下的優化配置,可以大大提高信息共享度、資源利用率和節能效率。
國外用于激光加工(焊接和切割)的網絡其實早已存在,但尚無用于激光3D打印的網絡。“L-SS平臺的建成和投產的意義重大,將在航空、航天、核能、模具修復以及礦山設備修復等方面發揮重大作用。”顏永年表示,如在遠洋船舶上裝L-SS平臺,可大大減少重型零配件的載帶量,平臺的車載形式將構成流動軍工裝備戰地修復“醫院”和礦山設備現場修復“醫院”,這在國內處于領先狀態。
3D技術方興未艾,不過,記者采訪的多位專家和企業負責人均表示,目前在我國發展3D產業,還存在諸多發展瓶頸和需要加強的環節。
在宋延林看來,3D產業的進一步發展仍面臨一些技術局限。比如如何實現高精度的打印,避免二次加工;如何提高打印速度,以提高生產效率;如何提高打印器件性能,以便與傳統制造方式媲美等。
“突破這些技術局限，需要從事打印材料、設備和軟件研發的科學家加強交流與合作，形成廣泛交叉學科的研發團隊，集中突破。”宋延林認為，在這方面，3D打印新材料的開發至關重要，如納米材料應用于3D打印技術，可以在提高打印產品的性能和精度方面發揮重要作用。
將3D打印技術引入我國的主力軍是清華大學、西安交大和華中科技大學等高校，行業領域的領軍人物基本都是學者型人才。“他們應更多地與金融專家、市場營銷專家展開合作，克服研究者在產業發展方面的局限性。”顏永年建議，此外，3D打印應與傳統的制造業相結合，這是3D打印發展的正確方向。“3D打印仍是趨于成熟的新興技術，必須與傳統制造技術相結合，互相取長補短才會有光明的未來”。
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