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3D打印“旋風(fēng)”將帶來(lái)啥?

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-19     來(lái)源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):82
核心提示:

三維人體塑像、各式機(jī)器零件……正在此間舉行的2013世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)上,各種3D打印產(chǎn)品成了炙手可熱的“明星”。此前舉行的北京科博會(huì)、首屆“上交會(huì)”上,3D打印無(wú)一例外受到熱烈追捧。 

什么是3D打?它將如何改變生產(chǎn)方式和人們的生活?這一技術(shù)是否真如人們想象中那么美好?它的發(fā)展前景究竟如何? 

3D打印究竟咋回事? 

不久前熱映的電影《十二生肖》里有這樣一個(gè)場(chǎng)景:主人公戴著特殊的手套在圓明園銅獸首上下一摸,獲取的三維數(shù)據(jù)輸入電腦,不一會(huì)兒,一臺(tái)3D打印機(jī)上,一個(gè)一模一樣的銅獸首就出爐了…… 

電影里的情節(jié)像是在變魔術(shù),但3D打印技術(shù)卻真實(shí)存在。不久前,美國(guó)制造出首支3D打印槍支的消息更讓人們對(duì)這種新技術(shù)充滿好奇。 

事實(shí)上,3D打印上世紀(jì)80年代即誕生于美國(guó),學(xué)名是“增材制造”,是將設(shè)計(jì)好的物體轉(zhuǎn)化為三維設(shè)計(jì)圖,采用分層加工、疊加成形的方式逐層增加材料來(lái)打印真實(shí)物體。其工作原理與傳統(tǒng)打印原理類(lèi)似,只不過(guò)3D打印機(jī)不用紙與墨,而是用塑料、金屬、陶瓷、沙子等材料做成粉狀后充當(dāng)“墨水”進(jìn)行打印。 

“與蓋樓一樣,3D打印也是從地基建起,通過(guò)打印材料的層層疊加,最終形成一個(gè)完整的立體物品!比A中科技大學(xué)教授史玉升說(shuō)。

比方說(shuō),打印一個(gè)乒乓球,先用塑料材料打出球體最底下的一個(gè)點(diǎn),然后打出一個(gè)小圈疊加其上,再依次打出逐漸變大的圓圈,到達(dá)球直徑那么大,再是逐個(gè)變小的圓圈到一個(gè)點(diǎn),這些密切聯(lián)系的點(diǎn)和圓圈拼合在一起成為一個(gè)乒乓球。 

“隨心所欲”想打啥打啥? 

3D打印可以分為三大類(lèi):一是大眾消費(fèi)級(jí),多用于工業(yè)設(shè)計(jì)、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域;二是工業(yè)級(jí),主要用于模具、模型等行業(yè)以及金屬零部件等產(chǎn)品制造;三是生物工程級(jí),如打印牙齒、細(xì)胞、器官等。 

我國(guó)從上世紀(jì)九十年代起開(kāi)始研發(fā)這種增材制造技術(shù)。中國(guó)工程院院士盧秉恒介紹,3D打印技術(shù)目前已被應(yīng)用于國(guó)防,航空航天,生物醫(yī)藥,土木工程等領(lǐng)域。 

而在國(guó)外,3D打印技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛,并取得了很多突破。比如美國(guó)科學(xué)家用牛耳細(xì)胞在3D打印機(jī)中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形兒童的器官移植;英國(guó)研究人員利用3D打印技術(shù)打印出具有正常分化能力的活體胚胎干細(xì)胞等。

專(zhuān)家說(shuō),理論上只要能在電腦里設(shè)計(jì)出三維模型,大到飛機(jī)汽車(chē),小到乒乓球鼠標(biāo),3D打印都能實(shí)現(xiàn)。

那是不是任何人只要有一臺(tái)3D打印機(jī)就可以隨心所欲打印任何東西呢?其實(shí)這并不符合實(shí)際,因?yàn)槲覀兩a(chǎn)生活中所需的物品都是由不同的材料制造的,個(gè)人買(mǎi)這些材料的成本將大大超過(guò)在商場(chǎng)中購(gòu)買(mǎi)的同類(lèi)商品。

傳統(tǒng)制造業(yè)新“引擎”

“3D打印”橫空出世給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了契機(jī)。3D打印技術(shù)為代表的數(shù)字化制造模式,被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。

中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮也認(rèn)為,3D打印機(jī)可能是體現(xiàn)新一輪工業(yè)革命智能、綠色、高效等特點(diǎn)的一項(xiàng)“代表作”。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將增材制造確定為制造業(yè)創(chuàng)新的重要引擎。

3D打印技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)來(lái)講是一次重大的技術(shù)革命,它是否能夠取代傳統(tǒng)制造業(yè)?

中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)、亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官羅軍認(rèn)為,3D打印技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)制造所不能解決的技術(shù)難題,對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)性調(diào)整起到積極的作用。但傳統(tǒng)制造業(yè)所擅長(zhǎng)的批量化規(guī)模化生產(chǎn)、精益化生產(chǎn),恰恰是3D打印技術(shù)的短腿。因此,3D打印技術(shù)本身不是要取代傳統(tǒng)制造業(yè),而是要為傳統(tǒng)制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展注入新鮮動(dòng)力。

據(jù)了解,目前,3D打印技術(shù)在原材料、操作范圍、工藝穩(wěn)定性等諸多方面還面臨著瓶頸,且國(guó)內(nèi)從事3D打印技術(shù)研發(fā)的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)目前大多小而散,各自為戰(zhàn),3D打印產(chǎn)業(yè)化將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

扶持監(jiān)管需“兩手抓”

據(jù)了解,2012年,全世界3D打印行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)22億美元。其中美國(guó)約占60%,德國(guó)、日本、中國(guó)等各約占10%。

羅軍預(yù)測(cè),中國(guó)有潛力成為世界最大的3D打印市場(chǎng),中國(guó)的3D打印市場(chǎng)有望在三年內(nèi)從目前的約10億元人民幣增長(zhǎng)到100億元。

去年,在工信部的支持下,中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立,這也是世界上首個(gè)3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。目前,國(guó)內(nèi)有40多家從事3D打印技術(shù)的上下游企業(yè)、科研單位都加入了聯(lián)盟。

為整合資源,促進(jìn)3D打印盡快產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已首批選擇在南京、青島建設(shè)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,明年內(nèi)創(chuàng)新中心將擴(kuò)充至10家。

專(zhuān)家和業(yè)內(nèi)人士建議,國(guó)家應(yīng)盡快制定3D打印產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)規(guī)劃和扶持政策。

此外,美國(guó)政府叫停3D打印造槍也提醒我們,對(duì)3D打印帶來(lái)的安全、質(zhì)量、法律等問(wèn)題,相關(guān)部門(mén)應(yīng)該先行一步,加強(qiáng)監(jiān)管。

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