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我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議探討

2012-10-19 09:41 來源：中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào) 責(zé)編：王岑

摘要：: 近期，英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志在《第三次工業(yè)革命》一文中，將3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一，引發(fā)了世人對(duì)3D打印的關(guān)注。

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　　【CPP114】訊：近期，英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志在《第三次工業(yè)革命》一文中，將3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一，引發(fā)了世人對(duì)3D打印的關(guān)注。作為新生事物，3D打印究竟是什么含義？它與傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)制造有什么區(qū)別？發(fā)展3D打印的意義何在？我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀如何？下一步應(yīng)如何發(fā)展？針對(duì)這些問題，本文將依次作出解答。
　　
　　3D打印概況
　　
　　3D打印機(jī)依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，在航空航天、汽車摩托車、家電、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用，發(fā)展前景廣泛。
　　
　　——什么是3D打印
　　
　　3D打印（3Dprinting）是制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的一項(xiàng)新興技術(shù)，被稱為“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)”。運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的主要流程是：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，設(shè)計(jì)出立體的加工樣式，然后通過特定的成型設(shè)備（俗稱“3D打印機(jī)”），用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出產(chǎn)品。
　　
　　3D打印是“增材制造”（AdditiveManufacturing）的主要實(shí)現(xiàn)形式。“增材制造”的理念區(qū)別于傳統(tǒng)的“去除型”制造。傳統(tǒng)數(shù)控制造一般是在原材料基礎(chǔ)上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方法組合成最終產(chǎn)品。而“增材制造”與之截然不同，無需原胚和模具，就能直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，簡(jiǎn)化產(chǎn)品的制造程序，縮短產(chǎn)品的研制周期，提高效率并降低成本。
　　
　　——3D打印所需的關(guān)鍵技術(shù)
　　
　　3D打印需要依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，至少包括以下方面：
　　
　　信息技術(shù)：要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件及數(shù)字化工具，輔助設(shè)計(jì)人員制作出產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，并且根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序，自動(dòng)控制打印器材的走向。
　　
　　精密機(jī)械：3D打印以“每層的疊加”為加工方式。要生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品，必須對(duì)打印設(shè)備的精準(zhǔn)程度、穩(wěn)定性有較高的要求。
　　
　　材料科學(xué)：用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結(jié)合起來，并具有合格的物理、化學(xué)性質(zhì)。
　　
　　——3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域
　　
　　具體應(yīng)用領(lǐng)域包括：
　　
　　1．工業(yè)制造：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、原型制作、產(chǎn)品評(píng)審、功能驗(yàn)證；制作模具原型或直接打印模具，直接打印產(chǎn)品。3D打印的小型無人飛機(jī)、小型汽車等概念產(chǎn)品已問世。3D打印的家用器具模型，也被用于企業(yè)的宣傳、營(yíng)銷活動(dòng)中。
　　
　　2．文化創(chuàng)意和數(shù)碼娛樂：形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料特殊的藝術(shù)表達(dá)載體。科幻類電影《阿凡達(dá)》運(yùn)用3D打印塑造了部分角色和道具，3D打印的小提琴接近了手工藝的水平。
　　
　　3．航空航天、國(guó)防軍工：復(fù)雜形狀、尺寸微細(xì)、特殊性能的零部件、機(jī)構(gòu)的直接制造。
　　
　　4．生物醫(yī)療：人造骨骼、牙齒、助聽器、假肢等。
　　
　　5．消費(fèi)品：珠寶、服飾、鞋類、玩具、創(chuàng)意DIY作品的設(shè)計(jì)和制造。
　　
　　6．建筑工程：建筑模型風(fēng)動(dòng)試驗(yàn)和效果展示，建筑工程和施工（AEC）模擬。