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3D打印 -- 新一代生产制造业的颠覆者
作者:管理员    发布于:2016-06-18 10:45:47    文字:【】【】【
摘要:3D打印,是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或者塑料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印诞生于上世纪80年代,距今已有30余年的发展历史。从2012年奥巴马高呼“我们要用3D打印拯救美国,打败中国制造”那一刻起,3D打印才真正被大众所认知,逐渐进入了人类的生活。
  3D打印又名增材制造,根据数字3D图像或模型,一层一层地打印出实物,1986年由美国最早提出,已经出现二十多年了。传统的加工制造是在原材料基础上,使用切削、磨削、腐蚀、熔融等办法,不断把没用的削掉,进而得到零部件,这叫“减法”;3D打印无须原胚和模具,它把材料一层一层摞上去,生产产品的机器就像打印机一样,用叠加、层叠的办法形成产品,这叫作“加法”。3D打印完全是数字化的,而且使用材料堆积的方式,并不会造成材料的浪费。
 
  传统加工制造可能会带来材料的巨大浪费,比如,你拿着一大块金块去雕刻一副纯金打造的牌匾,利用传统切削等工艺,不知道要浪费掉多少材料。3D打印过程是完全自动化的,几乎不需要人在现场看护和值守。并且无需机械加工或者任何模具就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低成本。与传统制造技术相比,3D打印不必事先制造模具,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品,因此,在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。3D打印技术适合新产品的开发、快速单件以及小批量零件制造、复杂形状零件的制造、模具的设计与制造等。3D打印产业受到了国内外越来越广泛的关注,将成为下一个具有广阔发展前景的朝阳产业。
 
 
  6月16日,两条新闻再次将3D打印推进人们的视野。北京大学第三医院成功实施世界首个3D打印人工椎体植入人体手术,人工椎体诞生并获国家食品药品监督管理总局注册批准;美国亚利桑那州的3D打印汽车公司Local Motors推出了一辆3D打印的自动驾驶电动公交车Olli,而且这辆车的一部分是可回收的。
 
  3D打印改变人们的生活和工作模式,人们以后可以不在商场挑商品,可以自己设计自己需要的商品,把自己的需求发布到网上,很多创客进行设计,然后分包组织生产,再进行物理配送。如此一来,它使社会生产模式发生了变化,给创新带来更大的空间。3D打印已经成为创客最欢迎的工具之一。它可为可穿戴电子、家居用品、文化产业、服装设计等行业提供个性化定制生产模式,有望引领生产从大批量制造走向个性化定制的第三次工业革命,有力促进大众创新,万众创业。
 
  3D打印引爆技术革命,3D打印可以带来很多颠覆性的变革,例如,在航空航天领域,可以使材料利用率由5%提升至90%以上,制造周期由数月压缩为几天;概念飞机的设计可以减轻质量的60%;生产新能源汽车,可以把2万个零件集成为40个零件,6天打印完成且减重1/3。与规模化生产的商品不同,3D打印产品可以很容易地进行量身定制。目前这一技术已广泛应用于制造业、人类健康、消费品等领域。
 
  在人类健康领域,《第四次工业革命》称,技术的引爆点是进行首例3D打印肝脏的移植技术,调查显示,76%的受访者认为引爆点会在此2025年之前出现。在未来,3D打印机不仅能够打印物品,还能够制造人体器官——这一过程被称为“生物打印”。器官与普通物品的打印过程大致相同,只是对材料有特殊要求,例如制造骨骼需要钛粉。3D打印在满足顾客的定制化需求方面具有巨大潜力,而没有什么比人体更加需要定制了。
 
  未来,人们可以打印自己身体需要的‘零件’,哪里坏了换哪里。现在有科技人员在研究运用可降解材料,建造一个和人体需要的脏器差不多的支架,在其中附着上干细胞生长因子,营造出一个脏器生长环境。等降解材料逐渐降解、生长出细胞,从而打印出最终需要的器官。

  在消费品领域,《第四次工业革命》称,3D打印的引爆点是3D打印的消费品占到总量的5%,该书的调查显示,81%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。只要拥有一台3D打印设备,任何人都能轻松进行3D打印。这一技术能使某些传统消费品根据需求进行本地化打印,顾客就不必特意前往商店购买。3D打印机有望成为办公室甚至是家庭中必不可少的设备。3D打印技术已经成为各国竞争的战略高地。美国奥巴马政府斥资7000万美元建立国家增材制造创新研究院。新加坡政府在未来制造计划方面投资5亿美元,重点用于提高工人和工程师的技术水平以及建立一个新的3D打印行业生态系统。
 
  为应对新一轮科技革命和产业变革,我国制定《中国制造2025》,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国。去年8月底,国务院总理李克强主持国务院专题讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。
 
 
(来源:网络)
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