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3D打印引领数字化"智造"

    20多年前,3D打印技术在麻省理工学院诞生,随着数字化技术不断发展,如今,3D打印技术已经被广泛应用,去年首飞成功的中国新一代重型军用运输机——运-20在研制过程中就使用了这项技术;放眼世界,比利时的工程师利用3D打印机制造了一辆全尺寸赛车,名为“阿里翁”,最高时速可达到141公里;最近,美国海军利用3D打印技术在航空母舰上成功修复了受损“鹞”式战斗机。
    3D打印属于快速成型技术的一种,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,常用在模具制造、工业设计等领域。
    印技术,汽车配件、灯罩,甚至小提琴都可以被制造出来,其精细程度也普遍超过传统的工业生产水平。此外,最为难得的是3D打印技术大大降低了个性化产品的定制成本。以往,工业企业每生产一种产品,都需要先生产模具,再进行铸造,如果产品无法量产,成本将居高不下。在运用3D打印技术后,每一件产品都可以是不同的,生产企业不再需要制造模具,便可以为客户提供独家定制的产品;从环境角度来看,3D打印技术通过粉末材料一层一层粘合直接成型,每一个颗粒都能成为产品的一部分,不会产生废料、废渣,对周围的环境零排放,既环保又高效。
    更为重要的是,在产品的设计、加工过程中,顾客与设计者可以随时面对面地交流,不需要管理者、工人,从而大大减少了人力资源成本。
    贵州华烽汽车零部件公司正在进行一批零部件的功能测试,与以往不同,这批零部件是用3D技术打印出来的。总经理助理李家俊表示:
    “我做一个小批的测试,性能满足的情况下我就去开模,如果不满足,我还可以调整尺寸去3D打印再来试,这个成本也就几十块钱。”
    据介绍,3D打印技术不仅改变了这家工厂的传统生产制造方式,而且直接缩短了他们的前期研发时间,为后期迅速抢占市场打下基础。李家俊表示:
    “今天我提出数据要求,设计好数据,转给3D打印中心,马上就可以打出快速成型件,就可以得到实物,我们就可以马上进行验证。今年用3D做了五六次,为(前期投入)减少了六七十万元。”
    业内人士普遍表示,3D打印技术使制造业的小批量生产变得更方便、划算,组织也更灵活,劳动投入更少;应用对象几乎可以是任何行业;目前,在医学、雕塑艺术、制造业,3D打印已变得越来越流行;也有很多人认为,以3D打印为代表的数字制造技术将引领第三次工业革命。对此,中国航天科技集团总工程师杨海成表示:
    “3D打印是在数字化、网络化、智能化等新一代信息技术下的制造模式、技术和体系,将会对整个制造业带来颠覆性的影响,这种影响可以从软件、材料、机械、控制等多个方面来对整个制造业产生深刻的变革。3D打印可以为中国产业结构升级和发展方式转变提供支撑,由以前的大规模制造模式变成个性化定制的高级创新模式,由原来的生产型制造转换成专业型的创新服务模式。未来的3D打印制造的装备应该讲是无所不在的,因特网在哪儿,这些设备就可以在哪儿,在哪儿有需求就可以在哪儿有生产。”