3D打印技術雖在國內(nei) 還未普及,但產(chan) 業(ye) 鏈正在形成,中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟前不久也在北京成立。近期的英國《經濟學人》雜誌,還給3D打印技術扣上了“第三次工業(ye) 革命重要標誌”的帽子。
實地探訪3D打印製造
美國科幻作家羅伯特·希克利在其小說《萬(wan) 能製造機》中描述的諸多細節就好像現在的3D打印機。或許他未曾想到,現在還真出現了類似的機器。
10月24日,記者走進位於(yu) DRC北京工業(ye) 設計創意產(chan) 業(ye) 基地的一家3D打印服務中心,牆壁的一側(ce) 擺放著用石膏、塑料或樹脂打印出來的動漫人物、立體(ti) 人像工藝品以及像扳手這樣的模具。而房間的另一端,一台3D打印機正在塑造“翅膀”的零部件,將被拚裝在一個(ge) 鳳凰模樣的工藝品上。
這台機器的成型倉(cang) 溫度高達310℃,密閉盒內(nei) 的絲(si) 狀塑料依電腦程序路徑指引,通過高溫熱熔噴頭在一個(ge) 可升降平台上像作畫高手一般,層層噴塗、堆疊,由點堆積成麵,由麵堆積成實體(ti) ,最終固化成型。24小時之後,尺寸同為(wei) 長15mm、寬10mm、高100mm的十多個(ge) 零部件噴塗完成。
亞(ya) 洲製造業(ye) 協會(hui) 首席執行官、中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟副理事長羅軍(jun) 告訴記者,3D打印技術的學術名稱為(wei) 快速成型技術,也稱為(wei) 增材製造技術,誕生於(yu) 上世紀80年代。美國斯川塔斯(Stratasys)公司在1992年賣出了第一台商用3D打印機。這項技術應用計算機軟件,設計出三維立體(ti) 的加工樣式,然後通過3D打印機,用液化、粉末化、絲(si) 化的固體(ti) 材料逐層“打印”出立體(ti) 的產(chan) 品。
之所以使用“打印”一詞,其原理與(yu) 傳(chuan) 統打印機是相似的,都通過電腦操作完成。但本質不同,傳(chuan) 統打印機裏麵裝的是墨粉,而3D打印機裏麵則是一個(ge) 龐大的材料係統。這個(ge) 係統裏麵是根據產(chan) 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。
經營上述3D打印服務中心的是北京上拓科技有限公司。當然,如果你想依據自己的麵貌和身材打造一個(ge) 立體(ti) 玩偶,在這裏也可以實現。

一台3D打印機正在打印石膏材製的人像
該公司技術部經理侯賀傑說,像這種定製化的服務模式在歐美國家已非常流行,人們(men) 能自己設計三維圖樣,或是委托相關(guan) 3D打印公司,或是通過在線3D打印服務網站,為(wei) 自己或他人定製物件。
效率為(wei) 王省錢省時間
相比傳(chuan) 統製造,3D打印有其獨特的優(you) 勢。
侯賀傑所在的技術團隊曾為(wei) 客戶製作了一件結構複雜的3D打印模具,尺寸為(wei) 長288mm、寬153mm、高67mm,使用的是熔融擠壓堆積成型工藝(簡稱FDM)打印製作,耗費時間約為(wei) 40小時,花費3000元,如果同樣的模具采用傳(chuan) 統製造方法,需要耗費30天左右的時間,花費在10000元左右。#p#分頁標題#e#
對比可以看出,3D打印在時間和費用上都比傳(chuan) 統模具更占優(you) 勢,在用於(yu) 新產(chan) 品的驗證開發上,可以很大程度地節省項目的時間和費用。
華中科技大學材料科學與(yu) 工程學院副院長、中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟第一副理事長史玉升,長期從(cong) 事快速製造的教學和科研工作。他在接受《中國科學報》記者采訪時表示,通俗點說,過去的傳(chuan) 統製造方法,比如采用模具,把金屬或塑料熔化後灌進去,從(cong) 而得出零件,這對複雜的零部件加工而言非常困難。這種時候,3D打印的技術優(you) 勢就能凸顯出來。
美國通用電氣公司向史玉升團隊定製過一款零件,是鎢鎳材料製造0.1毫米壁厚的網格結構金屬零件,兩(liang) 片手機芯片大小的立體(ti) 空間擁有多達156個(ge) 微細網格。
3D打印機激發了人們(men) 的想象力。工程師們(men) 可以用其打印模具,“極客”牙醫可用它來打印假牙,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間消耗。另外像捷豹、路虎等汽車生產(chan) 商,其所用環氧樹脂基複合材料所製部件中已有超過三分之一通過3D打印機生產(chan) 。
今年7月,美國宇航局(NASA)在地球上進行低重力拋物線飛行過程中,測試了3D打印機。或許宇航員們(men) 以後能用3D打印機來製造發射時遺漏的設備或物品。
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