3D打印技術(shù)能否引領(lǐng)第三次工業(yè)革命

首先我們來(lái)認(rèn)識(shí)什么是3D打印技術(shù)，以及3D打印技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)哪些革命性的顛覆。其次，我們?cè)倏?D打印技術(shù)究竟是一場(chǎng)技術(shù)革命還是一場(chǎng)真正的工業(yè)革命。
    3D打印技術(shù)又稱“三維打印技術(shù)”或“快速制造技術(shù)”，也有學(xué)者認(rèn)為是“增材技術(shù)”，是指通過(guò)可以“打印”出真實(shí)物體的3D打印機(jī)，采用分層加工、迭加成形的方式逐層增加材料來(lái)生成3D實(shí)體。而“打印機(jī)”與我們傳統(tǒng)使用的平面打印機(jī)是不一樣的， 3D打印是立體打印。
　　　之所以使用“打印”一詞，其原理與傳統(tǒng)打印機(jī)是相似的，都是通過(guò)電腦操作來(lái)完成。但是本質(zhì)上還是有許多區(qū)別。傳統(tǒng)打印機(jī)里面裝的是墨粉，而3D打印機(jī)里面則是一個(gè)龐大的材料系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)里面是根據(jù)產(chǎn)品需要而配備各種高技術(shù)的新材料。
3D打印機(jī)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，涉及到軟件開發(fā)與應(yīng)用、新材料，還涉及到打印裝備、自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不是傳統(tǒng)打印機(jī)看起來(lái)那么簡(jiǎn)單。
　　　3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需模具就能夠成型，也不需要機(jī)械加工，就能直接從設(shè)計(jì)好的計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體。而傳統(tǒng)的制造業(yè)最核心的一個(gè)環(huán)節(jié)就是要造模，很多高端產(chǎn)品能夠設(shè)計(jì)出來(lái)，最大的困難是生產(chǎn)不出來(lái)成品，原因就出在造模環(huán)節(jié)，且耗時(shí)很長(zhǎng)。而3D打印機(jī)則跨越了造模這個(gè)環(huán)節(jié)。
　　　值得科學(xué)家興奮的是，只要你能夠設(shè)計(jì)出來(lái)，你就能夠通過(guò)3D打印技術(shù)打印出任何你想要的產(chǎn)品。
　　　現(xiàn)在，我們不用懷疑，3D打印技術(shù)是否被神話，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，從事3D打印技術(shù)研發(fā)的科研單位和企業(yè)已經(jīng)成功地將這一重要發(fā)明運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，并改變了我們的生產(chǎn)方式。美國(guó)3D打印服務(wù)企業(yè)Shapeways已擁有15萬(wàn)個(gè)會(huì)員及超過(guò)6000個(gè)用戶，已為顧客打印過(guò)上百萬(wàn)件產(chǎn)品，其打印材質(zhì)包括陶瓷，塑料和鋼化玻璃等30余種材料。
　　　以色列3D打印系統(tǒng)提供商Objet 3D打印機(jī)的彪馬公司，其運(yùn)動(dòng)鞋模型生產(chǎn)時(shí)間可縮短四分之三。而捷豹、路虎等汽車生產(chǎn)商則表示其所用環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料所制部件中已有超過(guò)三分之一通過(guò)3D打印機(jī)生產(chǎn)。
　　　不僅國(guó)外3D打印技術(shù)一片火熱，國(guó)內(nèi)也早已啟航。目前，華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)的研發(fā)實(shí)力最強(qiáng)，并在產(chǎn)業(yè)化方面邁出了一定的步伐。
　　　華中科技大學(xué)快速制造中心的史玉升研究團(tuán)隊(duì)先后獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)和國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)，在“大工作面粉床預(yù)熱溫度場(chǎng)均勻控制裝置及方法”和“高強(qiáng)度大型激光燒結(jié)制件的粉末材料制備及成形工藝”等影響大型復(fù)雜制件整體成形的關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破，成功研制工業(yè)級(jí)的1.2米×1.2米快速制造裝備，這是世界上最大成形空間的此類裝備，超過(guò)德國(guó)EOS公司最大成形空間0.73米×0.38米和美國(guó)3D系統(tǒng)公司0.55米×0.55米的同類產(chǎn)品，使我國(guó)在快速制造領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
　　　北京航空航天大學(xué)同我國(guó)主要飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所等單位“產(chǎn)學(xué)研”緊密合作，瞄準(zhǔn)大型飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，歷經(jīng)17年研究頑強(qiáng)拼搏和自主創(chuàng)新，在國(guó)際上首次全面突破了鈦合金、超高強(qiáng)度鋼等難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成形工藝、成套裝備和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。提出了鈦合金等高活性難加工金屬大型結(jié)構(gòu)件激光直接制造成套裝備“新原理”，已研發(fā)出具有“原創(chuàng)”核心技術(shù)、零件成形能力迄今世界最大（達(dá)4000×3000×2000mm）、具有“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定高效、制造和維護(hù)使用成本低廉”等優(yōu)點(diǎn)、適合鈦合金等高活性難加工金屬大型結(jié)構(gòu)件直接成形的系列化激光直接制造工程成套裝備并已研發(fā)出五代、10余型裝備系統(tǒng)在飛機(jī)大型構(gòu)件生產(chǎn)中已經(jīng)受近十年的工程實(shí)際應(yīng)用考驗(yàn)。突破了大型整體金屬構(gòu)件激光成形過(guò)程零件變形與開裂“瓶頸難題”和內(nèi)部缺陷和內(nèi)部質(zhì)量控制及其無(wú)損檢驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)，飛機(jī)構(gòu)件綜合力學(xué)性能達(dá)到或超過(guò)鈦合金模鍛件，使我國(guó)成為迄今世界上唯一掌握大型整體鈦合金關(guān)鍵構(gòu)件激光成形技術(shù)并成功實(shí)現(xiàn)裝機(jī)工程應(yīng)用的國(guó)家。
　　　3D打印技術(shù)已經(jīng)成功地將傳統(tǒng)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單化，將材料領(lǐng)域的疑難問(wèn)題程序化，并開始滲透到我們生產(chǎn)、生活的方方面面。
　　　過(guò)去工業(yè)化最大的成就就是通過(guò)機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)了規(guī)�；�大生產(chǎn)。而我們今天的3D打印技術(shù)則將規(guī)�；�大生產(chǎn)可能演變?yōu)槿舾蓚�(gè)體，打破集約化生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式。只要一臺(tái)3D打印機(jī)，我們就可以在家里生產(chǎn)任何我們需要的東西，而且可以不斷變化款式、樣式。那么，未來(lái)某些領(lǐng)域我們的服務(wù)對(duì)象可能就變成自己，自己既是生產(chǎn)商，也是顧客。不過(guò)，按照社會(huì)分工將愈來(lái)愈細(xì)分的趨勢(shì)，每個(gè)人還是會(huì)回到各自的工作體系中，干自己的事情。絕大多數(shù)產(chǎn)品還是由專業(yè)的廠家來(lái)完成，不過(guò)新的生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生了重大改變，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)將面臨一次長(zhǎng)時(shí)間的“洗牌”。

有專家認(rèn)為，未來(lái)我們的模具制造行業(yè)、機(jī)床行業(yè)、玩具行業(yè)、輕工產(chǎn)品行業(yè)或許都可能被淘汰出局，而取代他們的就是3D打印機(jī)。當(dāng)然，這需要一個(gè)過(guò)程，主要是人們適應(yīng)和接受新事物的過(guò)程，也有產(chǎn)業(yè)自身完善成長(zhǎng)的過(guò)程。不過(guò)10年，20年是一個(gè)分水嶺。一般新技術(shù)就會(huì)變得非常成熟起來(lái)，并被廣泛應(yīng)用。r5L制造業(yè)經(jīng)理人網(wǎng)
    由于我國(guó)沒(méi)有完成工業(yè)化，傳統(tǒng)的粗放式的工業(yè)發(fā)展模式已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)力發(fā)展，產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整成為一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨任務(wù)。而3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化無(wú)疑為我國(guó)新型工業(yè)化建設(shè)和促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)將發(fā)揮十分重要的引領(lǐng)作用。r5L制造業(yè)經(jīng)理人網(wǎng)
　　　至于3D打印技術(shù)是否能夠推動(dòng)第三次工業(yè)革命，我們認(rèn)為并不重要。3D打印技術(shù)作為一次重大的技術(shù)革命，已經(jīng)成為共識(shí)。
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