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3D新闻

左世全教授:我国3D打印技术发展现状

星之球科技 来源:和讯2013-11-12 我要评论(0 )   

新能源新材料技术突破,新一轮世界科技革命正在孕育,以增材制造技术为重要代表的第三次工业革命初见端倪。我国正处于工业转型升级的关键时期,增材制造技术的发展,对...

        新能源新材料技术突破,新一轮世界科技革命正在孕育,以增材制造技术为重要代表的第三次工业革命初见端倪。我国正处于工业转型升级的关键时期,增材制造技术的发展,对我国既是重大机遇,新一轮科技和产业革命将重塑全球产业竞争新格局,在2014年十大科技战略趋势盘点中,3D打印赫然在列

 

  我国高性能大型金属构件增材制造/3D打印技术研究和应用走在国际前列,这一技术对于提升我国重大高端装备的研发、制造水平意义重大。未来,3D打印技术在高性能金属材料关键构件制造领域拥有广阔的发展空间。

 

  针对当前增材料技术的现状,OFweek门户网站为了使大家对增材料制造(3D打印)有一个系统客观的认识,特邀请了工信部产业发展研究院装备工业研究所所长左世全教授参加OFweek2013工业自动化研讨会,在会上左世全教授以他精彩的演讲,为与会者奉上了一场别开生面的盛宴。

 

  在演讲的开始左世全教授先举了几个具体的例子,阐述了3D打印在生活中的应用,3D打印就在身边。

  3D打印的生活实例

  荷兰老妪植入全球首创“3D打印下颌骨”

  荷兰医生给一名83岁老妪安装一块用3D打印技术打印出来的金属下颌骨。医生说,这是全球首例这种类型的手术。

  这块下颌骨并非一个简单的金属零件。它包括多个人工关节,上面还有让肌肉附着的空腔以及引导神经和血管生长的凹槽。

 

  3D打印汽车接近生产

 

  2013年2月世界首款3D打印汽车Urbee2面世,是一款混合动力汽车,绝大多数零部件来自于3D打印。Urbee2的制造者美国人Jimkor声称将会量产该款轿车,它具有优异的性能,耐用、环保、时尚。

 全球首支3D打印枪成功试射

  今年5月4日,世界上第一支使用3D打印技术制作的枪枝在美国成功试射,显示使用3D打印机便能制造枪枝。开创这个技术的团体计划把制作蓝图上传至互联网,分享给拥枪人士,但遭到反枪枝团体批评。

  增材制造离我们已越来越近,它是制造技术的一次重大革命,为传统制造业的创新发展注入了新动力和活力,2012年,全球3D打印的市场规模约为21亿美元,中国约只有10亿元人民币。但未来3年,中国大陆3D打印市场每年将至少以1倍以上的速度成长,规模将可达到百亿元,预估至2016年中国将成为全球最大的3D打印机市场。

  虽然增材料制造发展的如火如荼,但还有几大问题需要解决:设计工具需要进一步优化,可用材料需要持续拓宽,生产过程需要加强工艺控制,产业发展需要加强必要的监管,这都限制了3D打印产业的发展。

  左世全教授还对目前3D打印的技术现状做了一下分析

   3D打印的技术现状

  增材制造最先采用的主要是塑料材料,多数应用在原型开发及产品设计领域。

  增材制造的进一步发展得益于所用材料从塑料向砂、光敏树脂扩展,应用也随之扩展到蜡模、砂型等领域。

  增材制造的革命性突破在于近年来钛合金、不锈钢等金属粉末的使用,未来还将向纳米材料、生物材料发展。

 

  我国在增材料制造方面取得的成就

  我国增材制造技术自20世纪90年代初开始发展,近些年已经取得了一批基础研究成果和技术。如:

  清华大学:熔融沉积制造技术(FDM)、电子束熔化(EBM)技术

  西安交通大学:光固化成形技术(SLA)

  华中科技大学:选择性激光烧结(SLS)/选择性激光熔化技术(SLM)、叠层实体制造(LOM)技术

  北京航空航天大学、西北工业大学:激光净成形制造(LENS)技术

 

  625所:电子束熔化(EBM)技术、电子束熔丝沉积(EBF)、选择性激光烧结或熔化技术(SLS/SLA)等

 左世全认为在当前环境下我们应该做好以下几方面的工作

 

  第一:加强顶层设计和宏观引导

  要做好这些在产业规划方面要制定技术路线图、产业发展规划,在政策导向方面要纳入战略性新兴产业,予以大力扶持,而且还要发展行业组织凝聚行业力量、推进政策和标准制定,做好地方的引导工作,引导地方明确重点,避免盲目发展和重复建设

 

  第二:增强产业技术创新能力

  1.加强基础研究

  把握增材制造技术国际发展趋势,加强增材制造基础理论方面的研究,联合计算机、材料、机械、控制、生物等多学科人才参与,推进联合技术攻关,重点攻克增材制造技术的相关基础理论与成形微机理。

 

  2.加快平台建设

  依托高等院所、科研院所和骨干企业,组建国家增材制造创新研究院,加强协同创新,联合推动增材制造技术研究及产业化。

 

  3.加强共性技术突破

  有效整合国内二十多年取得的研究成果,健全关键共性技术研发体制机制,支持建设一批产业技术开发平台和技术创新服务平台,重点突破软件设计技术、材料制备技术、工艺控制技术等关键共性技术。

 

  第三:加快推进产业化进程

  突破关键核心部件,掌握在先进的技术,加快产业布局及早形成完整的产业链,摸着石头过河,开展工程,把成功的经验加以推广,通过这几项举措,加快推进产业化进程。

 

  第四:加强国际交流合作

  科技的发展离不开沟通和技术共享,作为从事增材料制造的研发和制造的研发机构和企业之间要加强沟通和交流,对技术进行联合研发,产品联合生产,又参照国际标准到参与国际标准的制作,共同丰富国际标准。

 

  第五:建立完善产业政策支撑体系

  国家要根据现在的市场状况,制定特定的金融政策,做好行业的监管工作,人才是科技发展的动力,一定要加大人才的引进力度,吸引更多的优秀人才投入到这个产业中来,为行业的发展创造合适的土壤。

 

  我国高性能大型金属构件增材制造/3D打印技术研究和应用走在国际前列,这一技术对于提升我国重大高端装备的研发、制造水平意义重大。未来,3D打印技术在高性能金属材料关键构件制造领域拥有广阔的发展空间。

 

 

   3D打印作为一种新的制造技术,不仅是新产品研发的重要手段,更可提高装备制造技术水平和性能。每种技术都有它的适用范围。高性能金属零件的3D打印,对重大高端装备制造具有重要价值,因为它可直接生产装备中的零件。3D打印技术最大优势就是个性定制化;“如果未来和传统工业制造一样,实行量产的话,这是和3D打印技术背道而驰的。”

 

  左世全博士简介

  工信部产业发展研究院装备工业研究所所长,2009年毕业于中央财经大学,获经济学博士学位。2009年7月-2011年7月在清华大学汽车系做博士后工作,2011年7月在工业和信息化部中国电子信息产业发展研究院工作,现任装备工业研究所所长。在机械、汽车、航空、船舶等装备制造领域,工业机器人、3D打印、智能制造等新兴领域有研究。

 

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