3D打印已躋身為中國(guó)制造業(yè)升級(jí)的核心技術(shù)

近年來(lái)，3D打印技術(shù)的崛起以其強(qiáng)有力的姿態(tài)告誡全世界工業(yè)4.0的影響力無(wú)以倫比，將帶領(lǐng)著全球的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)模式走入一個(gè)新高潮。

　　3D打印，又叫增材制造技術(shù)，是一種以數(shù)字模式文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬、塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的快速成型技術(shù)，是制造原理上的一個(gè)重大突破。3D打印技術(shù)一直在發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域在挖掘3D打印技術(shù)的可能性?，F(xiàn)在以金屬為材料的3D打印，可以制作出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金屬零件，把它應(yīng)用于模具、航天航空、汽車(chē)制造等領(lǐng)域，將為中國(guó)的制造業(yè)帶來(lái)根本性質(zhì)的改革。

　　增材制造與傳統(tǒng)的等材制造和減材制造三足鼎立，互為補(bǔ)充。從制造方式來(lái)說(shuō)，鑄鍛焊在制造過(guò)程中重量基本不變，屬于“等材制造”，已有3000年歷史；隨著電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，能夠車(chē)銑刨磨的機(jī)床的出現(xiàn)，通過(guò)對(duì)材料的切削去除達(dá)到設(shè)計(jì)形狀，稱(chēng)為“減材制造”，已有300年歷史；而以3D打印為代表的“增材制造”，1984年提出，1986年實(shí)現(xiàn)樣機(jī)，才30年時(shí)間，被稱(chēng)為“20世紀(jì)最具革命性的制造技術(shù)”。

　　傳統(tǒng)的減材制造是在大尺寸的原材料上進(jìn)行沖壓、切削、鉆孔等多個(gè)環(huán)節(jié)后，得到符合要求的零件或產(chǎn)品。比如制作一個(gè)渦輪，可能需要用300公斤的原材料，最后制成產(chǎn)品，只有50公斤重。與之相比，增材制造是加法制造，從無(wú)到有逐層堆積原材料，直到得到成品。在這個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有制造工業(yè)垃圾，非常環(huán)保。據(jù)測(cè)算，3D打印節(jié)約材料大約70%至80%。此外，3D打印在制造模式上也有明顯優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)制造都是在一個(gè)成熟的流水線上進(jìn)行大批量的生產(chǎn)和加工，而3D打印可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制以及一體化打印，省略了組裝環(huán)節(jié)。

　　此外，在制造業(yè)的鏈條中，快速模型制造也普遍使用3D打印。傳統(tǒng)制造做模具，成本高、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，而3D打印可以快速做出原型，符合要求后，再開(kāi)模具制造。因此，在汽車(chē)業(yè)、制鞋業(yè)和一些行業(yè)的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，經(jīng)常會(huì)用3D打印進(jìn)行原型制造。

　　而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)其本質(zhì)并不是為了顛覆傳統(tǒng)制造，只是通過(guò)一種新型的模式來(lái)更好地為傳統(tǒng)制造服務(wù)。目前，3D打印雖然已開(kāi)始應(yīng)用于小批量的直接制造，但是受3D打印的時(shí)間、精度和材料等限制，3D打印還不可能替代傳統(tǒng)制造業(yè)，只是利用研發(fā)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)，為大批量制造業(yè)做輔助。