中国3D打印技术方兴未艾,这项突破世界领先!

3D打印技术作为一个新兴技术逐渐流行 , 将对传统的打印技术和方式带来革命性的改变 。
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什么是3D打印呢?其实也就是 增材制造(Additive Manufacturing , AM)俗称3D打印 , 融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础 , 通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料 , 按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积 , 制造出实体物品的制造技术 。 相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加工模式不同 , 是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法 , 从无到有 。 这使得过去受到传统制造方式的约束 , 而无法实现的复杂结构件制造变为可能 。
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自1986年 , 美国科学家Charles Hull获得SLA技术发明专利 , 并成立全球首家增材制造公司3D Systems开始 , 3D打印产业拉开了帷幕 。 3D打印技术的发展前景远大 , 现在很多方面都在引用3D打印技术 , 应用非常广泛 。
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3这种技术可以和很多领域结合起来 , 比如生物、医疗、建筑、珠宝、鞋类、工业设计、航空航天等等 。 医学方面 , 在2014年8月 , 北京大学研究团队成功地为一名12岁男孩植入了3D打印脊椎 , 这是一个令人欣喜的消息 。 不过 , 3D打印技术也面临着打印材料的限制、知识产权以及道德伦理方面的争议 。 但是单就医学方面 , 我相信3D打印技术对病人绝对是一个福音 。
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目前在3D打印领域中发展最迅速、产值增长最明显的应属快速模具技术 。 比如机械工业、电子工业、汽车制造、航天航空制造、轻工业、军事、通讯等 。由于我国近年才引入3D打印技术 , 与国外相比差距非常大 , 目前全球已经发展至金属3D打印、高分子3D打印、陶瓷3D打印以及生物3D打印技术 , 我国则主要在层压、激光灯 。 不过近年来我国生物3D打印技术不断获得突破 , 推进了3D打印医疗器械、人工组织器官的临床转化进程 。
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我国在3D打印应用技术已取得巨大进步 , 比如:鹘鹰3.0飞机以金属粉材、金属丝材为原材料 , 通过激光熔化沉积技术 , 最终“生长”成形出后机身加强框及垂尾梁整体结构 , 使垂尾梁装配工艺与工装大幅度简化 , 制造装配周期也缩短30%以上 。 可以毫不夸张的说 , 上述3D打印技术在鹘鹰3.0飞机上的应用 , 标志着我国的飞机增材制造技术已遥遥领先于世界各国 , 王向明总师设想的3D打印技术生产出一架飞机大部段的愿望即将实现 。
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【中国3D打印技术方兴未艾,这项突破世界领先!】激光增材制造成形技术生产飞机后机身“眼镜框式”钛合金整体加强框是鹘鹰飞机结构设计的得意之作 , 该5平方米钛合金加强框曾经是世界最大的3D技术制造的飞机钛合金零件 , 并多次在国内公开展出 。
3D打印技术的应用可以说是无所不能 , 在高科技领域里3D打印技术所成功研发的复合纤维3D打印机可以打印人们平常的衣服等衣着 。
3D打印技术犹如一股猛烈的风暴在席卷着传统的制作和加工业 , 制造的工艺和技术出现了质的飞跃 , 一体成型 , 不需要二次加工 , 在材料浪费上有很大的进步 。
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其打印效率和打印速度也有突飞猛进的发展 。 当然 , 3D打印技术也存在一些缺陷:打印机造价昂贵 , 运行和维修的费用也很高 , 而且对成型的物体材料要求也很高 。 软件的操作难度大 , 3D软件处理的数据量也很大 。 不能做到大规模批量生产 , 在一些方面难以替代传统的打印技术 , 但是3D打印技术的发展前景难以想象 , 在未来必定成为新时代的标杆之一 。 期待我国3D打印技术取得更多突破 , 摆脱受制于人的地位 。 图文采编来自网络传播正能量科普之目的引用部分版权属于原作者如有异议请联系删除 。