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3D打印已跻身为中国制造业升级的核心技术

文章来源:网络人气:598发表时间:2016-09-29 09:24:20

  近年来,3D打印技术的崛起以其强有力的姿态告诫全世界工业4.0的影响力无以伦比,将带领着全球的科学技术和经济模式走入一个新高潮。

  3D打印,又叫增材制造技术,是一种以数字模式文件为基础,运用粉末状金属、塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术,是制造原理上的一个重大突破。3D打印技术一直在发展,越来越多的领域在挖掘3D打印技术的可能性。现在以金属为材料的3D打印,可以制作出结构复杂的金属零件,把它应用于模具、航天航空、汽车制造等领域,将为中国的制造业带来根本性质的改革。

  增材制造与传统的等材制造和减材制造三足鼎立,互为补充。从制造方式来说,铸锻焊在制造过程中重量基本不变,属于“等材制造”,已有3000年历史;随着电动机的发明,能够车铣刨磨的机床的出现,通过对材料的切削去除达到设计形状,称为“减材制造”,已有300年历史;而以3D打印为代表的“增材制造”,1984年提出,1986年实现样机,才30年时间,被称为“20世纪最具革命性的制造技术”。

  传统的减材制造是在大尺寸的原材料上进行冲压、切削、钻孔等多个环节后,得到符合要求的零件或产品。比如制作一个涡轮,可能需要用300公斤的原材料,最后制成产品,只有50公斤重。与之相比,增材制造是加法制造,从无到有逐层堆积原材料,直到得到成品。在这个过程中,没有制造工业垃圾,非常环保。据测算,3D打印节约材料大约70%至80%。此外,3D打印在制造模式上也有明显优势。传统制造都是在一个成熟的流水线上进行大批量的生产和加工,而3D打印可以实现个性化定制以及一体化打印,省略了组装环节。

  此外,在制造业的链条中,快速模型制造也普遍使用3D打印。传统制造做模具,成本高、开发周期长,而3D打印可以快速做出原型,符合要求后,再开模具制造。因此,在汽车业、制鞋业和一些行业的新产品开发中,经常会用3D打印进行原型制造。

  而3D打印技术的出现其本质并不是为了颠覆传统制造,只是通过一种新型的模式来更好地为传统制造服务。目前,3D打印虽然已开始应用于小批量的直接制造,但是受3D打印的时间、精度和材料等限制,3D打印还不可能替代传统制造业,只是利用研发、设计开发优势,为大批量制造业做辅助。

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