英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。美国《时代》周刊也将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”。
传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势,被誉为“第三次工业革命最具标志性的生产工具”。
现在,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,专家预测民用市场未来一定有爆发式的增长,甚至到2016年,将有一万家3D打印实体店,这意味着3D打印将像传统打印一样,成为生活的一部分。在西安,也拥有了对公众开放的3D打印照相馆。
而目前世界上最先进的3D打印机,不只是打印塑料和树脂材料,还可以用巧克力打出小兔子,用橡胶材料打印出鞋底,甚至打印人体器官、汽车、手枪等等。不久的将来,人们还会看到设计师用水泥、石头和沙子打印出的“单片环状结构件”组合而成的别墅……在航空航天、生物医疗、汽车制造、武器装备等等领域,3D打印五花八门的应用,只能让你惊呼“没有什么不可能”。
3D打印技术的发展前景如何?中国能否抓住这一技术变革带来的机遇,在工业制造上赶超发达国家?
西北工业大学凝固技术国家重点实验室,是我国3D打印技术研发最出色的单位之一,主要发展名为“激光立体成形”的3D打印技术。该技术通过激光融化金属粉末,几乎可以“打印”任何形状的产品。其最大的特点是,使用的材料为金属,“打印”的产品具有极高的力学性能,能满足多种用途。
“随着航空航天技术的发展,零件构造越来越复杂,力学性能要求越来越高,重量却要求越来越轻,通过传统工艺很难制造。而3D打印则可以满足这些需求。”凝固技术国家重点实验室主任黄卫东介绍说。
当日,胡迪•利普森和梅尔芭•库曼专程前往该实验室参观。在一台“激光立体成形”设备下,透过“打印机”的玻璃窗看到,一束激光在计算机控制下移动,激光头两侧喷嘴喷出的金属粉,被激光熔化,一层层凝固、堆积。一小会儿,一个结构复杂的金属件展露出雏形。胡迪•利普森和梅尔芭•库曼在玻璃窗前,认真地观察,兴奋地说:“太漂亮了!”
为国产大飞机C919制造中央翼缘条,是3D打印技术在航空领域应用的典型。据黄卫东介绍,中央翼缘条长达3米,是大型钛合金结构件。西工大与中国商用飞机有限公司合作,应用激光立体成形技术解决了C919飞机钛合金结构件的制造问题。胡迪•利普森教授在现场了解到相关情况后表示,“非常震惊。”
与传统的制造技术相比,3D打印具有加工成本低、生产周期短、节省材料等明显优势,从航空、动力装备到医疗、体育、影视等诸多领域,均可大显身手。