未來發(fā)展：對(duì)傳統(tǒng)制造的補(bǔ)充而不是替代？

英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》刊文認(rèn)為，3D打印技術(shù)將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起，推動(dòng)第三次工業(yè)革命的實(shí)現(xiàn)。美國《時(shí)代》周刊也將3D打印產(chǎn)業(yè)列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。
 
傳統(tǒng)制造技術(shù)是“減材制造技術(shù)”，3D打印則是“增材制造技術(shù)”，它具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。
 
現(xiàn)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，專家預(yù)測(cè)民用市場(chǎng)未來一定有爆發(fā)式的增長，甚至到2016年，將有一萬家3D打印實(shí)體店，這意味著3D打印將像傳統(tǒng)打印一樣，成為生活的一部分。在西安，也擁有了對(duì)公眾開放的3D打印照相館。
 
而目前世界上最先進(jìn)的3D打印機(jī)，不只是打印塑料和樹脂材料，還可以用巧克力打出小兔子，用橡膠材料打印出鞋底，甚至打印人體器官、汽車、手槍等等。不久的將來，人們還會(huì)看到設(shè)計(jì)師用水泥、石頭和沙子打印出的“單片環(huán)狀結(jié)構(gòu)件”組合而成的別墅……在航空航天、生物醫(yī)療、汽車制造、武器裝備等等領(lǐng)域，3D打印五花八門的應(yīng)用，只能讓你驚呼“沒有什么不可能”。
 
3D打印技術(shù)的發(fā)展前景如何？中國能否抓住這一技術(shù)變革帶來的機(jī)遇，在工業(yè)制造上趕超發(fā)達(dá)國家？
 
西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是我國3D打印技術(shù)研發(fā)最出色的單位之一，主要發(fā)展名為“激光立體成形”的3D打印技術(shù)。該技術(shù)通過激光融化金屬粉末，幾乎可以“打印”任何形狀的產(chǎn)品。其最大的特點(diǎn)是，使用的材料為金屬，“打印”的產(chǎn)品具有極高的力學(xué)性能，能滿足多種用途。
 
“隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，零件構(gòu)造越來越復(fù)雜，力學(xué)性能要求越來越高，重量卻要求越來越輕，通過傳統(tǒng)工藝很難制造。而3D打印則可以滿足這些需求。”凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任黃衛(wèi)東介紹說。
 
當(dāng)日，胡迪•利普森和梅爾芭•庫曼專程前往該實(shí)驗(yàn)室參觀。在一臺(tái)“激光立體成形”設(shè)備下，透過“打印機(jī)”的玻璃窗看到，一束激光在計(jì)算機(jī)控制下移動(dòng)，激光頭兩側(cè)噴嘴噴出的金屬粉，被激光熔化，一層層凝固、堆積。一小會(huì)兒，一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金屬件展露出雛形。胡迪•利普森和梅爾芭•庫曼在玻璃窗前，認(rèn)真地觀察，興奮地說：“太漂亮了！”
 
為國產(chǎn)大飛機(jī)C919制造中央翼緣條，是3D打印技術(shù)在航空領(lǐng)域應(yīng)用的典型。據(jù)黃衛(wèi)東介紹，中央翼緣條長達(dá)3米，是大型鈦合金結(jié)構(gòu)件。西工大與中國商用飛機(jī)有限公司合作，應(yīng)用激光立體成形技術(shù)解決了C919飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件的制造問題。胡迪•利普森教授在現(xiàn)場(chǎng)了解到相關(guān)情況后表示，“非常震驚。”
 
與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比，3D打印具有加工成本低、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料等明顯優(yōu)勢(shì)，從航空、動(dòng)力裝備到醫(yī)療、體育、影視等諸多領(lǐng)域，均可大顯身手。