當(dāng)3D打印技術(shù)發(fā)展的時(shí)間跟傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)展時(shí)間一樣長時(shí),除了人的思想,一切物品都能打印出來,其發(fā)展?jié)摿κ菬o極限的。
除了思想,一切皆可打印
“3D打印技術(shù)也稱增材制造技術(shù),與傳統(tǒng)的去除制造、受迫制造技術(shù)不同,它是將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出的復(fù)雜零部件分解成若干層平面數(shù)據(jù),然后用激光把金屬、陶瓷、塑料、砂等粉末材料按平面數(shù)據(jù)燒結(jié),形成一個(gè)平面形狀,再通過層層累積疊加,像植物生長般一次性整體成形。”史玉升首先介紹了3D打印技術(shù)的原理。
史玉升認(rèn)為,3D打印技術(shù)能極大地拓展產(chǎn)品創(chuàng)意與創(chuàng)新空間。“設(shè)計(jì)人員可以不再受傳統(tǒng)工藝和制造資源的約束,專注于產(chǎn)品形狀創(chuàng)意和功能創(chuàng)新,在‘設(shè)計(jì)即生產(chǎn)’、‘設(shè)計(jì)即產(chǎn)品’的理念下,追求‘創(chuàng)造無極限’。”他介紹,快速制作正在與武漢紡織大學(xué)模特隊(duì)合作,為模特們打印具有創(chuàng)意的各種服裝、帽子、鞋子等。
“利用3D打印技術(shù),我們現(xiàn)在除了能夠迅速打印出工業(yè)零件外,還能打印出巧克力、服飾、玩具等各式各樣的民用產(chǎn)品。我堅(jiān)信,當(dāng)3D打印技術(shù)發(fā)展的時(shí)間跟傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)展時(shí)間一樣長時(shí),除了人的思想,一切物品都能打印出來。”
快速制造,搶占市場先機(jī)
看過電影《十二生肖》的人,一定還記得影片中有這么一幅場景:成龍戴著一副白手套,摸了一下國寶十二生肖的頭像,就把頭像的數(shù)據(jù)掃描進(jìn)了電腦。與此同時(shí),相隔幾公里之外,他的伙伴用一臺(tái)柜狀機(jī)器瞬間“copy” 制造出一個(gè)一模一樣的獸首。如此神速地制造物體,讓很多人感到震驚,不過史玉升表示:“這很平常,用3D打印就能做到。”
史玉升說,在這講究高速發(fā)展的信息化時(shí)代,快“吃”慢成為企業(yè)競爭的自然法則,誰擁有速度,誰就奪得先機(jī)。3D打印技術(shù)采用數(shù)字化設(shè)計(jì),完成制造、分析高度統(tǒng)一體化,大大縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。“目前只有3D打印可以做到‘設(shè)計(jì)即生產(chǎn)’,保證在最短的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)的產(chǎn)品化。”
他介紹,我國一些鑄造企業(yè)應(yīng)用快速制造中心研究的3D打印技術(shù)后,將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個(gè)月左右縮短到10天左右,我國發(fā)動(dòng)機(jī)制造商將大型六缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋砂芯研制周期由傳統(tǒng)方法的5個(gè)月左右縮短至一周左右。
降低工業(yè)污染,實(shí)現(xiàn)“綠色制造”
“現(xiàn)在的工業(yè)污染很嚴(yán)重,如果工廠采用3D打印來制造工業(yè)零部件,污染情況應(yīng)該能有所緩解。”史玉升說。
他介紹,應(yīng)用傳統(tǒng)制造方法制造物體多采用模具鑄造、切削加工等高投入、高消耗、高污染的粗放發(fā)展方式,生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品化周期長,制造過程中會(huì)排放大量有害物質(zhì),嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。
“3D打印能改變這種狀況,實(shí)現(xiàn)“綠色制造”,有兩個(gè)原因:一是其為非接觸和無壓力成形,所以近凈成形能耗低、節(jié)約污染物排放少,而且利用3D打印實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜零部件的修復(fù)再制造,節(jié)約資源能源;二是將零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),替代實(shí)心,從而減少材料使用量,降低制造時(shí)間和能源消耗量,比如制造一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鈦合金發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,材料使用量減少了70%。”
史玉升進(jìn)一步解釋,將零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是一種輕量化制造方法,可以節(jié)省材料、降低能耗。他舉例說:“如果汽車的一些零部件能采用3D打印技術(shù)制造,其自身重量就會(huì)大大下降,使得耗油量及為期排放量降低,從而達(dá)到降低污染的效果。
評(píng)論
查看更多