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“3D打印”激动人心的新型技术 新型技术幻象成真 你所不知的“3D打印” (2012-09-17) 最近，“三维（3D ）打印”一词持续升温，不断涌向各大IT 门户网站，欧美国家更有专 家认为这项技术代表着制造业发展的新趋势。 美国《时代》周刊已将3D 打印产业列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济 学人》杂志则认为它将与其他数字化生产模式一起推动实现新的工业革命。从实际应用 上来说，用3D 打印技术进行机械制造已经成为激动人心的现实。实际上，16 名比利时 工程师近日就利用3D 打印机制造了一辆全尺寸赛车，并完成测试。 新型技术幻象成真 美国科幻作家罗伯特·希克利曾经描写过关于“万能制造机”的场景。这是一台奇特的 大机器，机身上杂乱地安装着刻度盘、小灯和各种指示表。故事的主角之一阿诺尔德站 在机器前，按下按钮，对它响亮而清楚地说：“我要硬铝螺帽，直径为4 英寸。”接到指 令，机器发出低沉的轰鸣声，灯光闪烁，闸板缓缓打开，眼前赫然出现了一颗闪光发亮 已经制好的螺帽。 目前世界上最小最快3D 打印机，已成功打印一辆F1 赛车。 也许罗伯特没有想到如今一台3D 打印机已经将他书中的幻境变为现实，那么什么 是3D 打印机呢？我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而 所谓的3D 打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印 机的打印材料是墨水和纸张，而3D 打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印 材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料” 一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D 打印机是可以“打印” 出真实的3D 物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚 至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分 层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D 立体打印技术。 3D 打印汽车Urbee 采用汽油和电力混合发动机，是世界上最环保的汽车之 一。 据华中科技大学材料科学与工程学院副院长史玉升介绍说，这项立体打印技术出现 于上世纪90 年代的美国，当时命名为快速制造技术。其实“3D打印”是通俗叫法，学术 名称为快速成型技术，也称为增材制造技术，是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床 就可以打造出任意形状，根据零件或物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的 方式制成实物模型的技术。 前景广阔 问题犹存 在3D 打印技术可以打印器官、汽车、飞机的今天，它还在创造无限的可能。著名 的《经济学人》最近描述了3D 打印技术的前景是一种新型的生产方式，能够促成新的 工业革命。史玉升也表示说：“3D 打印技术将来会促进传统的设计和制造模式，只是如 今还没有大范围的推广和应用。随着3D 打印技术的成熟和社会的发展，制造业的跨越 式发展指日可待。”那么业内人士缘何如此看好3D 打印技术？ 英国南安普敦大学制造的世界上第一架“3D 打印”飞机。 首先3D 打印技术可以加工传统方法难以制造的零件。史玉升介绍说：“过去传统的 制造方法就是一个毛坯，把不需要的地方切除掉，是多维加工的，或者采用磨具，把金 属和塑料融化灌进去得到这样的零件，这样对复杂的零部件来说加工起来非常困难。立 体打印技术对于复杂零部件而言具有极大的优势，立体打印技术可以打印非常复杂的东 西。”其次实现了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减小，避免了委外加工的 数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高必威体育官网网址性的行业，如军工、核电领域。再次由于制 造准备和数据转换的时间大幅减少，使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低，特 别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。 这些速度快、高易用性等优势使得3D 打印成为一种潮流，并且在很多领域得到了 应用。如今3D 打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动 漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、 高端精密机械的行业，3D 打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，结构之间的稳固性 和连接强度要远远高于传统方法。 伴随着3D 打印技术繁荣的背后，其本身仍然存在一些问题。国务院学位委员会李 德群认为这种技术目前还局限于在试制阶段，目前的应用