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如今，3D打印技術(shù)日漸成熟，其正不斷向大尺寸、高精度、復(fù)雜化結(jié)構(gòu)發(fā)展。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(lái)。
3D打印技術(shù)問(wèn)世以來(lái),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(shuō)。
由于材料以及可控性等諸多問(wèn)題難以突破,目前全球較為廣泛使用的3D打印機(jī)都以樹(shù)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(wèn)、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(zhuān)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(chēng)為真正意義上的‘3D打印技術(shù)革命’。”
“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(kāi)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。”顏永年說(shuō),“所謂L-SS是LCD、SLD和SLS三種工藝的縮寫(xiě)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(guò)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(wú)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(chē)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(guò),記者采訪(fǎng)的多位專(zhuān)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(lái),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。
