3D打印(3DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運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造物體的技術。3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。
3D打印技術源于20世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。直至目前為止,全球3D打印正在進入快速增長期,寶馬、阿迪達斯等知名公司紛紛利用3D打印推出個性化定制產品。在中國,3D打印突破了一批關鍵工藝和技術,產業化進程明顯加快。并且在近日舉行的“增材制造產業發展座談會”上,中國增材制造產業聯盟透露,據不完全統計,2016年上半年,中國增材制造產業規模已超30億元人民幣,同比增長50%以上,涌現出杭州先臨三維、西安鉑力特、湖南華曙高科、北京太爾時代、廣州邁普再生醫學等一批企業。
3D打印技術飛速發展打印人工器官可逐漸生出細胞
在航空領域,3D打印正全面提升飛機的制造水平,國產大飛機C919首次成功應用3D打印鈦合金零件,力學性能明顯高于原有鑄件,且有效縮短了零件交付周期,有效保證了產品性能要求。中國商飛公司總裝制造中心總工程師姜麗萍說:“未來復材3D打印,將實現敏捷化生產,不僅減少材料成本,還可以縮短制造周期。”據了解,通過升級版技術,目前飛機的起落架、發動機以及機翼都已經成功實現了3D打印,讓飛機制造變得越來越簡便。不僅可以打印飛機,升級版的技術還可以打印人類器官。中國工程院院士盧秉恒告訴記者,目前國內外實驗室開始研發的是4D打印技術,即智能材料的增材制造,可在3D打印基礎上加以外界環境刺激,實現自我“生長”。
3D打印或使無人機生產面臨更大的安全風險
3D打印根據預先設置好的數據進行快速成型、一次性成型的制作特點,對于無人機產業來說是把雙刃劍。提高生產效率的好處毋庸置疑,但是這同時也埋下了風險的種子。日前,一個國際研究小組在研究黑客入侵的可能性。他們通過修改3D打印數字文件的方式,摧毀了一架無人機。肉眼幾乎看不出被篡改前與被篡改后的3D打印無人機螺旋槳有何差別。但研究人員利用篡改數據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,導致無人機飛行達到最大受力的時候,螺旋槳斷裂因而墜毀。這種攻擊3D打印設備的手段如果真的被黑客利用,無疑會給無人機生產企業帶來巨大的損失。
3D打印帶來的“副作用”在無人機產業如此,在整個制造業亦如此。這從根本上來說還是人的監管問題。只要設計完善的防護技術并設立健全的管理制度和法規加以規范,人們完全可以規避3D打印的“無限自由”所產生的負面影響,讓這項技術為我們的生產生活帶來更多正能量。
德政府與庫卡研發3D打印機器人
德國聯邦教育研究部近日與著名機器人制造商、目前已被美的集團收購的KUKA(庫卡)等企業合作啟動了一項新的金屬3D打印項目。據了解,該項目會重點研究激光金屬沉積技術,然后將其與KUKA的工業級機械臂融合,最終開發出一種能在復雜表面打印多種材料,打印速度達到1-2千克/小時的更強金屬3D打印系統。
可謂3D打印真是無所不能,從最開始的數字技術直到現在各行各業都在運用3D打印技術,伴隨著科技的發達,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打印的應用不僅在工業,可能還包括教育應用、醫療應用、消費應用,但全國只有湖南省將醫用領域3D打印列入醫保范圍。就中國增材制造主要集中在航空航天、軍工等壟斷性行業以及醫療等高壁壘性領域,面臨市場和體制的雙重壁壘。由于工業級3D打印機的昂貴成本和維護費用,使中小企業望而卻步,阻礙現有傳統生產方式的改造升級。
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