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我國3D打印產業發展現狀及發展建議探討

2012-10-19 09:41 來源:中國經濟時報 責編:王岑

摘要:
近期,英國《經濟學人》雜志在《第三次工業革命》一文中,將3D打印技術作為第三次工業革命的重要標志之一,引發了世人對3D打印的關注。
  【CPP114】訊:近期,英國《經濟學人》雜志在《第三次工業革命》一文中,將3D打印技術作為第三次工業革命的重要標志之一,引發了世人對3D打印的關注。作為新生事物,3D打印究竟是什么含義?它與傳統產品開發和生產制造有什么區別?發展3D打印的意義何在?我國發展現狀如何?下一步應如何發展?針對這些問題,本文將依次作出解答。
  
  3D打印概況
  
  3D打印機依托多個學科領域的尖端技術,在航空航天、汽車摩托車、家電、生物醫學等領域得到了一定應用,發展前景廣泛。
  
  ——什么是3D打印
  
  3D打。3Dprinting)是制造業領域正在迅速發展的一項新興技術,被稱為“具有工業革命意義的制造技術”。運用該技術進行生產的主要流程是:應用計算機軟件,設計出立體的加工樣式,然后通過特定的成型設備(俗稱“3D打印機”),用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出產品。
  
  3D打印是“增材制造”(AdditiveManufacturing)的主要實現形式。“增材制造”的理念區別于傳統的“去除型”制造。傳統數控制造一般是在原材料基礎上,使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法,去除多余部分,得到零部件,再以拼裝、焊接等方法組合成最終產品。而“增材制造”與之截然不同,無需原胚和模具,就能直接根據計算機圖形數據,通過增加材料的方法生成任何形狀的物體,簡化產品的制造程序,縮短產品的研制周期,提高效率并降低成本。
  
  ——3D打印所需的關鍵技術
  
  3D打印需要依托多個學科領域的尖端技術,至少包括以下方面:
  
  信息技術:要有先進的設計軟件及數字化工具,輔助設計人員制作出產品的三維數字模型,并且根據模型自動分析出打印的工序,自動控制打印器材的走向。
  
  精密機械:3D打印以“每層的疊加”為加工方式。要生產高精度的產品,必須對打印設備的精準程度、穩定性有較高的要求。
  
  材料科學:用于3D打印的原材料較為特殊,必須能夠液化、粉末化、絲化,在打印完成后又能重新結合起來,并具有合格的物理、化學性質。
  
  ——3D打印的應用領域
  
  具體應用領域包括:
  
  1.工業制造:產品概念設計、原型制作、產品評審、功能驗證;制作模具原型或直接打印模具,直接打印產品。3D打印的小型無人飛機、小型汽車等概念產品已問世。3D打印的家用器具模型,也被用于企業的宣傳、營銷活動中。
  
  2.文化創意和數碼娛樂:形狀和結構復雜、材料特殊的藝術表達載體?苹妙愲娪啊栋⒎策_》運用3D打印塑造了部分角色和道具,3D打印的小提琴接近了手工藝的水平。
  
  3.航空航天、國防軍工:復雜形狀、尺寸微細、特殊性能的零部件、機構的直接制造。
  
  4.生物醫療:人造骨骼、牙齒、助聽器、假肢等。
  
  5.消費品:珠寶、服飾、鞋類、玩具、創意DIY作品的設計和制造。
  
  6.建筑工程:建筑模型風動試驗和效果展示,建筑工程和施工(AEC)模擬。
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