英國《經濟學人》刊文認為,3D打印技術將與其他數字化生產模式一起,推動第三次工業革命的實現。美國《時代》周刊也將3D打印產業列為“美國十大增長最快的工業”。
傳統制造技術是“減材制造技術”,3D打印則是“增材制造技術”,它具有制造成本低、生產周期短等明顯優勢,被譽為“第三次工業革命最具標志性的生產工具”。
現在,即使在普通人的生活中,3D打印也不算是什么稀罕物了。日前,專家預測民用市場未來一定有爆發式的增長,甚至到2016年,將有一萬家3D打印實體店,這意味著3D打印將像傳統打印一樣,成為生活的一部分。在西安,也擁有了對公眾開放的3D打印照相館。
而目前世界上最先進的3D打印機,不只是打印塑料和樹脂材料,還可以用巧克力打出小兔子,用橡膠材料打印出鞋底,甚至打印人體器官、汽車、手槍等等。不久的將來,人們還會看到設計師用水泥、石頭和沙子打印出的“單片環狀結構件”組合而成的別墅……在航空航天、生物醫療、汽車制造、武器裝備等等領域,3D打印五花八門的應用,只能讓你驚呼“沒有什么不可能”。
3D打印技術的發展前景如何?中國能否抓住這一技術變革帶來的機遇,在工業制造上趕超發達國家?
西北工業大學凝固技術國家重點實驗室,是我國3D打印技術研發最出色的單位之一,主要發展名為“激光立體成形”的3D打印技術。該技術通過激光融化金屬粉末,幾乎可以“打印”任何形狀的產品。其最大的特點是,使用的材料為金屬,“打印”的產品具有極高的力學性能,能滿足多種用途。
“隨著航空航天技術的發展,零件構造越來越復雜,力學性能要求越來越高,重量卻要求越來越輕,通過傳統工藝很難制造。而3D打印則可以滿足這些需求。”凝固技術國家重點實驗室主任黃衛東介紹說。
當日,胡迪•利普森和梅爾芭•庫曼專程前往該實驗室參觀。在一臺“激光立體成形”設備下,透過“打印機”的玻璃窗看到,一束激光在計算機控制下移動,激光頭兩側噴嘴噴出的金屬粉,被激光熔化,一層層凝固、堆積。一小會兒,一個結構復雜的金屬件展露出雛形。胡迪•利普森和梅爾芭•庫曼在玻璃窗前,認真地觀察,興奮地說:“太漂亮了!”
為國產大飛機C919制造中央翼緣條,是3D打印技術在航空領域應用的典型。據黃衛東介紹,中央翼緣條長達3米,是大型鈦合金結構件。西工大與中國商用飛機有限公司合作,應用激光立體成形技術解決了C919飛機鈦合金結構件的制造問題。胡迪•利普森教授在現場了解到相關情況后表示,“非常震驚。”
與傳統的制造技術相比,3D打印具有加工成本低、生產周期短、節省材料等明顯優勢,從航空、動力裝備到醫療、體育、影視等諸多領域,均可大顯身手。