3D打印須與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合才有光明的未來

3d打印技術(shù)正不斷向大尺寸、高精度、復(fù)雜化結(jié)構(gòu)發(fā)展。對(duì)打印材料的拓展使用和打印精度控制不斷提高成為主要亮點(diǎn)。作為趨于成熟的新興技術(shù)，3d打印仍須與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短才會(huì)有光明的未來。
3d打印技術(shù)問世以來，一直是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，很多地區(qū)將3d打印產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一。3d打印技術(shù)正被廣泛運(yùn)用到文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)療、工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。
“3d打印技術(shù)正不斷向大尺寸、高精度、復(fù)雜化結(jié)構(gòu)發(fā)展。對(duì)打印材料的拓展使用和打印精度控制不斷提高成為主要亮點(diǎn)。”中科院化學(xué)研究所研究員、綠色印刷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任宋延林介紹說。
由于材料以及可控性等諸多問題難以突破，目前全球較為廣泛使用的3d打印機(jī)都以樹脂、塑料以及生物材料為主，生產(chǎn)工業(yè)模型等產(chǎn)品。中國(guó)3d打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席顧問、清華大學(xué)教授顏永年是國(guó)內(nèi)較早從事3d打印技術(shù)研究的專家，他認(rèn)為：“用激光3d技術(shù)打印出各種精密的金屬物件，才可以稱為真正意義上的‘3d打印技術(shù)革命’。”
“‘4000w—l-ss’平臺(tái)是目前國(guó)內(nèi)3d打印產(chǎn)業(yè)的一大新亮點(diǎn)。”顏永年說，“所謂l-ss是lcd、sld和sls三種工藝的縮寫合成，lcd是激光熔敷沉積成形技術(shù)，slm是選擇性激光熔化成形技術(shù)，sls是選擇性激光燒結(jié)成形技術(shù)。”清華大學(xué)系統(tǒng)集成研究所與江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司合作，將cad模型(產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)模型)、分層和路徑規(guī)劃、工藝參數(shù)和激光智能系統(tǒng)相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的原理和集成方法與多臺(tái)3d打印設(shè)備和激光器集成，形成一個(gè)“激光—3d打印”設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)管控下的優(yōu)化配置，可以大大提高信息共享度、資源利用率和節(jié)能效率。
國(guó)外用于激光加工(焊接和切割)的網(wǎng)絡(luò)其實(shí)早已存在，但尚無用于激光3d打印的網(wǎng)絡(luò)。“l-ss平臺(tái)的建成和投產(chǎn)的意義重大，將在航空、航天、核能、模具修復(fù)以及礦山設(shè)備修復(fù)等方面發(fā)揮重大作用。”顏永年表示，如在遠(yuǎn)洋船舶上裝l-ss平臺(tái)，可大大減少重型零配件的載帶量，平臺(tái)的車載形式將構(gòu)成流動(dòng)軍工裝備戰(zhàn)地修復(fù)“醫(yī)院”和礦山設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)“醫(yī)院”，這在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先狀態(tài)。
3d技術(shù)方興未艾，不過，記者采訪的多位專家和企業(yè)負(fù)責(zé)人均表示，目前在我國(guó)發(fā)展3d產(chǎn)業(yè)，還存在諸多發(fā)展瓶頸和需要加強(qiáng)的環(huán)節(jié)。
在宋延林看來，3d產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展仍面臨一些技術(shù)局限。比如如何實(shí)現(xiàn)高精度的打印，避免二次加工;如何提高打印速度，以提高生產(chǎn)效率;如何提高打印器件性能，以便與傳統(tǒng)制造方式媲美等。
“突破這些技術(shù)局限，需要從事打印材料、設(shè)備和軟件研發(fā)的科學(xué)家加強(qiáng)交流與合作，形成廣泛交叉學(xué)科的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，集中突破。”宋延林認(rèn)為，在這方面，3d打印新材料的開發(fā)至關(guān)重要，如納米材料應(yīng)用于3d打印技術(shù)，可以在提高打印產(chǎn)品的性能和精度方面發(fā)揮重要作用。
將3d打印技術(shù)引入我國(guó)的主力軍是清華大學(xué)、西安交大和華中科技大學(xué)等高校，行業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物基本都是學(xué)者型人才。“他們應(yīng)更多地與金融專家、市場(chǎng)營(yíng)銷專家展開合作，克服研究者在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的局限性。”顏永年建議，此外，3d打印應(yīng)與傳統(tǒng)的制造業(yè)相結(jié)合，這是3d打印發(fā)展的正確方向。“3d打印仍是趨于成熟的新興技術(shù)，必須與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短才會(huì)有光明的未來”。


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