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3D新聞

四大支撐加速3D打印產業化(一)

星之球激光 來源:21世紀網2013-02-01 我要評論(0 )   

增材製造技術,俗稱3D打印,是利用計算機設計數據采用材料逐層堆積的方法製造實體(ti) 零件的技術,其始於(yu) 20世紀80年代的快速成形技術。目前,已經發展出激光燒結技術、熔融...

    增材製造技術,俗稱3D打印,是利用計算機設計數據采用材料逐層堆積的方法製造實體(ti) 零件的技術,其始於(yu) 20世紀80年代的快速成形技術。目前,已經發展出激光燒結技術、熔融沉積成形技術、立體(ti) 光刻技術、電子束熔煉技術、超聲波固結技術、噴墨沉積技術等多種類型。而從(cong) 嚴(yan) 格意義(yi) 上來說,噴墨沉積技術才是真正的3D打印。

  相對於(yu) 傳(chuan) 統的材料去除(切削加工)技術,增材製造采用的是材料累加的製造方法,不需要傳(chuan) 統的刀具、夾具及多道加工工序,而是利用三維設計數據在一台設備上可快速而精確地製造出任意複雜形狀的零件,解決(jue) 了許多過去難以製造的複雜結構零件的成形問題。而且產(chan) 品結構越複雜,製造效率越顯著。

  增材製造改變了通過對原材料進行切削、組裝生產(chan) 的加工模式,實現了隨時、隨地、按不同需要進行生產(chan) ,一定程度上將改變以福特製造裝配生產(chan) 線為(wei) 代表的大規模批量生產(chan) 方式,將深刻影響製造業(ye) 的未來,因此國外學術界認為(wei) 其是“第三次工業(ye) 革命”的重要標誌之一。

  需要注意的是,增材製造技術是製造技術原理的一次革命性突破,但它不可能取代切削、鑄鍛等傳(chuan) 統製造技術,它是對傳(chuan) 統製造技術的補充與(yu) 完善。目前,這項技術的主要問題:一是製造精度尚不能達到傳(chuan) 統超精度加工技術;二是生產(chan) 效率還比較低,不適用於(yu) 大批量生產(chan) ;三是成本仍然較高,製造設備和材料成本遠高於(yu) 傳(chuan) 統製造;四是在材料、工藝、設備的技術方麵尚不成熟。

  產(chan) 業(ye) 升級新機遇

  當前,中國正處於(yu) 從(cong) “中國製造”向“中國創造”邁進的重要時期,同傳(chuan) 統製造技術相比,增材製造技術能夠讓設計師在很大程度上從(cong) 製造工藝及裝備的約束中解放出來,更多關(guan) 注產(chan) 品的創意創新、功能性能。

  增材製造技術還通過簡化或省略傳(chuan) 統製造中的工藝準備、試驗等環節,使得產(chan) 品設計、製造、檢測高度一體(ti) 化,能夠顯著縮短新產(chan) 品研發周期和研發成本。因此,增材製造技術對於(yu) 增強我國製造業(ye) 自主創新能力具有重要意義(yi) 。

  作為(wei) 一項新興(xing) 技術,增材製造技術的發展能夠催生和培育增材製造設備與(yu) 相關(guan) 服務新產(chan) 業(ye) ,包括零部件委托加工、專(zhuan) 業(ye) 設計分析、軟件開發等業(ye) 務。發展增材製造技術有助於(yu) 帶動金屬和功能材料製備、設計/控製軟件開發、激光器/噴嘴等核心元部件研發,打破國外壟斷。發展增材製造技術能夠進一步推進網絡化協同製造、定製化製造、專(zhuan) 業(ye) 化製造和綠色製造,促進高端裝備製造、生物製造等產(chan) 業(ye) 發展。因此,發展增材製造是培育新興(xing) 產(chan) 業(ye) 、優(you) 化產(chan) 業(ye) 結構、促進產(chan) 業(ye) 升級的重要途徑。

    我國自20世紀90年代初開始推進增材製造技術研究,已經取得了一批基礎研究和產(chan) 業(ye) 化成果,部分甚至處於(yu) 世界領先水平。如西安交通大學開展了料光固化快速成形、金屬熔敷製造、生物組織製造、陶瓷光固化成形研究,建立了快速製造國家工程研究中心;華中科技大學開展了疊層製造、選擇性激光燒結、選擇性激光熔化、激光近成形等技術研究;清華大學開展了多功能快速成形設備、熔融沉積製造設備、電子束製造設備、生物打印技術研究;北京隆源公司開展了激光選取燒結設備研究;中航625所開展了電子束成形製造研究,華南理工大學開展了激光金屬燒結技術研究。特別是北京航空航天大學、西北工業(ye) 大學開展的金屬熔敷成形技術研究,在國際上首次全麵突破了鈦合金、超高強度鋼等難加工大型複雜整體(ti) 關(guan) 鍵構件激光成形工藝和成套裝備,目前已給我國提供飛機的大型零部件,如發動機隔框、起落架等,並且成本低、速度快,處於(yu) 國際領先水平。湖南華曙高科技有限責任公司通過引進海外研發團隊開發出選擇性激光尼龍燒結設備,並首次實現對美國出口,這標誌著我國在這項尖端裝備製造領域取得了重大技術突破。

  通過科研開發和設備產(chan) 業(ye) 化,目前中國已經改變了該類設備早期依賴進口的局麵,並在全國建立了20多個(ge) 服務中心,設備用戶遍布醫療、航空航天、汽車、軍(jun) 工、模具、電子電器、造船等行業(ye) 。2011年,我國增材製造產(chan) 業(ye) 市場規模近10億(yi) 元(不含軍(jun) 工市場)。隨著我國製造業(ye) 的整體(ti) 升級和在醫療、航空航天、汽車、軍(jun) 工、消費電子產(chan) 品、地理信息、藝術設計、模具等行業(ye) 的推廣應用,增材製造市場還將進一步擴大。#p#分頁標題#e#

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