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激光3D打印将中国制造业“逼上梁山”

  不过,中国在3D打印方面的理论研究和尝试并不算晚。富庶而开放的江浙一带已有不少企业在运用这项技术,仅昆山一地,就有20余家企业利用3D打印为周边发达的产业集群提供设计打样服务。

  而距昆山1.4万多公里的美国纽约,有着3D云打印之称的Shapeways正忙着搬家,将其运营重心从荷兰移至纽约。Shapeways在皇后区占地2.5万平方米的工厂取名为“未来工厂”,这是全世界规模最大的3D打印工厂。2012年10月18日,在工厂开业仪式上,纽约市长迈克尔•布隆伯格(Michael Bloomberg)手中那把剪彩的剪刀,就是3D打印制造。隔河相望的曼哈顿区,聚集了众多年轻的3D打印企业。中国科学院自动化研究所研究员王飞跃观察,即使在2008年金融危机后,这些企业仍保持快速发展。

  自从工厂出现以来,产品与消费者之间的距离从未如此接近过。3D打印给消费者带来了在大规模生产和个性化制造之间进行选择的自由。如果你想要一个与自己相貌一样的玩偶,用3D打印机制作,成本可能只要100元;如果委托工厂,也许要花1万元。

  业内人士将2012年的3D打印机视为像1977年个人计算机和1990年网页浏览器一样,是一个崭新的市场从萌芽期进入成长期的转折点。虽然3D打印技术目前尚未颠覆传统制造业——传统制造业的规模效应依然占据优势,但前者正慢慢抢走市场份额。

  工信部已经嗅出了危机的味道。2012年12月14日,工信部副部长苏波在增材制造技术国际论坛上透露,中国将提速3D打印技术的研发和产业化。这一信息标志着3D打印正式纳入了中国工业主管部门的视野。

  一、激光快速成形将是3D打印率先突破的方向

  激光快速成形是较为成熟的先进制造方式,激光快速成形是3D打印制造的一种,是利用计算机模拟切片的技术,逐步利用高能激光束熔化送到熔池中的粉末,如金属、陶瓷、塑料、砂等,从而逐步堆积成一定形状的零件和部件。说的形象点,就是先利用计算机切片,将零件分成一层一层,然后每一层利用类似于“十字绣”的工艺,一点一点用激光配合金属粉末堆积,最后一层一层拼接起来。

  由于该技术将多维制造变为简单的由下至上的二维叠加,大大降低了设计与制造的复杂度,甚至可以制造传统方式无法加工的奇异结构,如封闭内部空腔、多层嵌套等。

  快速制造技术与传统工艺相比具有独特的优越性和特点。

  一、突破了传统去除加工方法的限制,无需零件毛坯和大型锻造、铸造设备及模具,可实现材料制备与成型的一体化,显著缩短零件制造周期、降低制造成本、提高材料利用率;

  二、在同一套生产系统上可进行不同材料零件的制造,具有广泛的材料及设计适应性;

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