觀察第132期：媒體報(bào)告，中國(guó)工程院2015年院士增選工作經(jīng)過(guò)兩輪評(píng)審會(huì)議，參與制造運(yùn)-20、C-919等大飛機(jī)，殲-15、殲-31等新型戰(zhàn)斗機(jī)鈦合金部件，有“中國(guó)3D打印帶頭人”稱號(hào)的王華明教授當(dāng)選中國(guó)工程院信息與電子工程學(xué)部院士。
王華明院士研制的金屬構(gòu)件激光熔化沉積增材制造技術(shù)自2005年以來(lái)已在殲-15、運(yùn)-20、殲-11B、殲-31和東風(fēng)XX等3種導(dǎo)彈、遙感24等2種衛(wèi)星、FWS13等3種航空發(fā)動(dòng)機(jī)等重點(diǎn)型號(hào)發(fā)揮出關(guān)鍵作用。
那么到底什么是3D打印呢？3D打印技術(shù)成型是將金屬熔融后疊加 從金屬制造和加工業(yè)來(lái)說(shuō)，3D打印基本原理是將零件數(shù)字化模型進(jìn)行空間網(wǎng)格化，通過(guò)像素化分解成為一個(gè)個(gè)空間點(diǎn)陣，然后利用金屬微量熔融或燒結(jié)的沉積技術(shù)，將零件一層層堆積而成。
它的成型原理類似于目前普遍使用的激光打印機(jī)，只是普通的激光打印機(jī)所打印的是平面圖形，而3D打印則是通過(guò)累計(jì)一層一層 的打印圖形形成空間三維構(gòu)型實(shí)體。
航空工業(yè)應(yīng)用的3D打印主要集中在鈦合金，鋁鋰合金，超高強(qiáng)度鋼，高溫合金等材料方面，這些材料基本都是強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易成型加工，傳統(tǒng)加工工藝成本高昂的類型。
激光3D打印幾乎可直接加工出工業(yè)零件，目前主流的激光打印機(jī)是利用硒鼓靜電吸附墨粉，激光掃描熔融墨粉形成圖像的，這種打印方式精度可達(dá)300PPI，利用激光打印和粉末冶金技術(shù)結(jié)合，新一代的最有希望的最精密成型的技術(shù)是以直接金屬激光燒結(jié)。
和選區(qū)激光燒結(jié)為代表的激光精密數(shù)字成形。這兩者都是在基底鋪設(shè)金屬粉末，由激光掃瞄燒結(jié)，所不同的是，直接燒結(jié)是邊鋪粉邊燒，而選區(qū)燒結(jié)是先鋪整層粉末，然后激光掃描燒結(jié)。
3D打印之所以能引起全球的高度關(guān)注和技術(shù)熱潮，是因?yàn)樗_實(shí)能制造新的工業(yè)革命。3D打印能極大的降低制造業(yè)建立工廠的基本要求和投資額度，它能引發(fā)新一輪的小型企業(yè)興旺和擴(kuò)張的潮流，它能在現(xiàn)有壟斷化，大規(guī)模超大規(guī)?；墓I(yè)模式下，以現(xiàn)代工業(yè)缺乏的創(chuàng)新和靈活的生產(chǎn)機(jī)制誕生大量的有競(jìng)爭(zhēng)力的小型企業(yè)。
未來(lái)制造工業(yè)的進(jìn)入瓶頸將會(huì)大幅度降低，很多企業(yè)將可以重新將制造從現(xiàn)在的專業(yè)分工的OEM狀態(tài)解放出來(lái)，現(xiàn)在全球產(chǎn)品近似化，雷同化，“科技以換殼為 本”等現(xiàn)象將會(huì)得到終止。
中國(guó)在這一領(lǐng)域目前較為積極，但是這一技術(shù)正處于快速進(jìn)步的時(shí)代，更替時(shí)間短，每幾個(gè)月就會(huì)發(fā)生一代技術(shù)換代，逆水行舟，稍微有停頓就會(huì)落后。
同時(shí)，中國(guó)在取得一定成績(jī)以后還需要注意市場(chǎng)化，未來(lái)3D打印的設(shè)備市場(chǎng)廣大，每年超過(guò)1000億美元，而耗材方面則更是驚人，可以達(dá)到數(shù) 千億的水平，可以說(shuō)掌握了3D就可以統(tǒng)治世界。
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