3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
3D打印技術(shù)源于20世紀(jì)90年代中期,實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。直至目前為止,全球3D打印正在進(jìn)入快速增長(zhǎng)期,寶馬、阿迪達(dá)斯等知名公司紛紛利用3D打印推出個(gè)性化定制產(chǎn)品。在中國(guó),3D打印突破了一批關(guān)鍵工藝和技術(shù),產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。并且在近日舉行的“增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會(huì)”上,中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟透露,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2016年上半年,中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超30億元人民幣,同比增長(zhǎng)50%以上,涌現(xiàn)出杭州先臨三維、西安鉑力特、湖南華曙高科、北京太爾時(shí)代、廣州邁普再生醫(yī)學(xué)等一批企業(yè)。
3D打印技術(shù)飛速發(fā)展打印人工器官可逐漸生出細(xì)胞
在航空領(lǐng)域,3D打印正全面提升飛機(jī)的制造水平,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919首次成功應(yīng)用3D打印鈦合金零件,力學(xué)性能明顯高于原有鑄件,且有效縮短了零件交付周期,有效保證了產(chǎn)品性能要求。中國(guó)商飛公司總裝制造中心總工程師姜麗萍說:“未來復(fù)材3D打印,將實(shí)現(xiàn)敏捷化生產(chǎn),不僅減少材料成本,還可以縮短制造周期?!睋?jù)了解,通過升級(jí)版技術(shù),目前飛機(jī)的起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)以及機(jī)翼都已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了3D打印,讓飛機(jī)制造變得越來越簡(jiǎn)便。不僅可以打印飛機(jī),升級(jí)版的技術(shù)還可以打印人類器官。中國(guó)工程院院士盧秉恒告訴記者,目前國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室開始研發(fā)的是4D打印技術(shù),即智能材料的增材制造,可在3D打印基礎(chǔ)上加以外界環(huán)境刺激,實(shí)現(xiàn)自我“生長(zhǎng)”。
3D打印或使無人機(jī)生產(chǎn)面臨更大的安全風(fēng)險(xiǎn)
3D打印根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速成型、一次性成型的制作特點(diǎn),對(duì)于無人機(jī)產(chǎn)業(yè)來說是把雙刃劍。提高生產(chǎn)效率的好處毋庸置疑,但是這同時(shí)也埋下了風(fēng)險(xiǎn)的種子。日前,一個(gè)國(guó)際研究小組在研究黑客入侵的可能性。他們通過修改3D打印數(shù)字文件的方式,摧毀了一架無人機(jī)。肉眼幾乎看不出被篡改前與被篡改后的3D打印無人機(jī)螺旋槳有何差別。但研究人員利用篡改數(shù)據(jù)的手段使得螺旋槳片和接頭處在3D打印過程中留下了0.1毫米的空腔,導(dǎo)致無人機(jī)飛行達(dá)到最大受力的時(shí)候,螺旋槳斷裂因而墜毀。這種攻擊3D打印設(shè)備的手段如果真的被黑客利用,無疑會(huì)給無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的損失。
3D打印帶來的“副作用”在無人機(jī)產(chǎn)業(yè)如此,在整個(gè)制造業(yè)亦如此。這從根本上來說還是人的監(jiān)管問題。只要設(shè)計(jì)完善的防護(hù)技術(shù)并設(shè)立健全的管理制度和法規(guī)加以規(guī)范,人們完全可以規(guī)避3D打印的“無限自由”所產(chǎn)生的負(fù)面影響,讓這項(xiàng)技術(shù)為我們的生產(chǎn)生活帶來更多正能量。
德政府與庫(kù)卡研發(fā)3D打印機(jī)器人
德國(guó)聯(lián)邦教育研究部近日與著名機(jī)器人制造商、目前已被美的集團(tuán)收購(gòu)的KUKA(庫(kù)卡)等企業(yè)合作啟動(dòng)了一項(xiàng)新的金屬3D打印項(xiàng)目。據(jù)了解,該項(xiàng)目會(huì)重點(diǎn)研究激光金屬沉積技術(shù),然后將其與KUKA的工業(yè)級(jí)機(jī)械臂融合,最終開發(fā)出一種能在復(fù)雜表面打印多種材料,打印速度達(dá)到1-2千克/小時(shí)的更強(qiáng)金屬3D打印系統(tǒng)。
可謂3D打印真是無所不能,從最開始的數(shù)字技術(shù)直到現(xiàn)在各行各業(yè)都在運(yùn)用3D打印技術(shù),伴隨著科技的發(fā)達(dá),3D打印也給我們帶來了很多便捷,減少了很多的不必要成本。未來3D打印的應(yīng)用不僅在工業(yè),可能還包括教育應(yīng)用、醫(yī)療應(yīng)用、消費(fèi)應(yīng)用,但全國(guó)只有湖南省將醫(yī)用領(lǐng)域3D打印列入醫(yī)保范圍。就中國(guó)增材制造主要集中在航空航天、軍工等壟斷性行業(yè)以及醫(yī)療等高壁壘性領(lǐng)域,面臨市場(chǎng)和體制的雙重壁壘。由于工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的昂貴成本和維護(hù)費(fèi)用,使中小企業(yè)望而卻步,阻礙現(xiàn)有傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的改造升級(jí)。
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