我國3D打印產業發展現狀及發展建議探討
2012-10-19 09:41 來源：中國經濟時報 責編：王岑
- 摘要：
- 近期，英國《經濟學人》雜志在《第三次工業革命》一文中，將3D打印技術作為第三次工業革命的重要標志之一，引發了世人對3D打印的關注。
【CPP114】訊：近期，英國《經濟學人》雜志在《第三次工業革命》一文中，將3D打印技術作為第三次工業革命的重要標志之一，引發了世人對3D打印的關注。作為新生事物，3D打印究竟是什么含義？它與傳統產品開發和生產制造有什么區別？發展3D打印的意義何在？我國發展現狀如何？下一步應如何發展？針對這些問題，本文將依次作出解答。
3D打印概況
3D打印機依托多個學科領域的尖端技術，在航空航天、汽車摩托車、家電、生物醫學等領域得到了一定應用，發展前景廣泛。
——什么是3D打印
3D打印（3Dprinting）是制造業領域正在迅速發展的一項新興技術，被稱為“具有工業革命意義的制造技術”。運用該技術進行生產的主要流程是：應用計算機軟件，設計出立體的加工樣式，然后通過特定的成型設備（俗稱“3D打印機”），用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出產品。
3D打印是“增材制造”（AdditiveManufacturing）的主要實現形式。“增材制造”的理念區別于傳統的“去除型”制造。傳統數控制造一般是在原材料基礎上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方法組合成最終產品。而“增材制造”與之截然不同，無需原胚和模具，就能直接根據計算機圖形數據，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，簡化產品的制造程序，縮短產品的研制周期，提高效率并降低成本。
——3D打印所需的關鍵技術
3D打印需要依托多個學科領域的尖端技術，至少包括以下方面：
信息技術：要有先進的設計軟件及數字化工具，輔助設計人員制作出產品的三維數字模型，并且根據模型自動分析出打印的工序，自動控制打印器材的走向。
精密機械：3D打印以“每層的疊加”為加工方式。要生產高精度的產品，必須對打印設備的精準程度、穩定性有較高的要求。
材料科學：用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結合起來，并具有合格的物理、化學性質。
——3D打印的應用領域
具體應用領域包括：
1．工業制造：產品概念設計、原型制作、產品評審、功能驗證；制作模具原型或直接打印模具，直接打印產品。3D打印的小型無人飛機、小型汽車等概念產品已問世。3D打印的家用器具模型，也被用于企業的宣傳、營銷活動中。
2．文化創意和數碼娛樂：形狀和結構復雜、材料特殊的藝術表達載體。科幻類電影《阿凡達》運用3D打印塑造了部分角色和道具，3D打印的小提琴接近了手工藝的水平。
3．航空航天、國防軍工：復雜形狀、尺寸微細、特殊性能的零部件、機構的直接制造。
4．生物醫療：人造骨骼、牙齒、助聽器、假肢等。
5．消費品：珠寶、服飾、鞋類、玩具、創意DIY作品的設計和制造。
6．建筑工程：建筑模型風動試驗和效果展示，建筑工程和施工（AEC）模擬。
3D打印概況
3D打印機依托多個學科領域的尖端技術，在航空航天、汽車摩托車、家電、生物醫學等領域得到了一定應用，發展前景廣泛。
——什么是3D打印
3D打印（3Dprinting）是制造業領域正在迅速發展的一項新興技術，被稱為“具有工業革命意義的制造技術”。運用該技術進行生產的主要流程是：應用計算機軟件，設計出立體的加工樣式，然后通過特定的成型設備（俗稱“3D打印機”），用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出產品。
3D打印是“增材制造”（AdditiveManufacturing）的主要實現形式。“增材制造”的理念區別于傳統的“去除型”制造。傳統數控制造一般是在原材料基礎上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方法組合成最終產品。而“增材制造”與之截然不同，無需原胚和模具，就能直接根據計算機圖形數據，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，簡化產品的制造程序，縮短產品的研制周期，提高效率并降低成本。
——3D打印所需的關鍵技術
3D打印需要依托多個學科領域的尖端技術，至少包括以下方面：
信息技術：要有先進的設計軟件及數字化工具，輔助設計人員制作出產品的三維數字模型，并且根據模型自動分析出打印的工序，自動控制打印器材的走向。
精密機械：3D打印以“每層的疊加”為加工方式。要生產高精度的產品，必須對打印設備的精準程度、穩定性有較高的要求。
材料科學：用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結合起來，并具有合格的物理、化學性質。
——3D打印的應用領域
具體應用領域包括：
1．工業制造：產品概念設計、原型制作、產品評審、功能驗證；制作模具原型或直接打印模具，直接打印產品。3D打印的小型無人飛機、小型汽車等概念產品已問世。3D打印的家用器具模型，也被用于企業的宣傳、營銷活動中。
2．文化創意和數碼娛樂：形狀和結構復雜、材料特殊的藝術表達載體。科幻類電影《阿凡達》運用3D打印塑造了部分角色和道具，3D打印的小提琴接近了手工藝的水平。
3．航空航天、國防軍工：復雜形狀、尺寸微細、特殊性能的零部件、機構的直接制造。
4．生物醫療：人造骨骼、牙齒、助聽器、假肢等。
5．消費品：珠寶、服飾、鞋類、玩具、創意DIY作品的設計和制造。
6．建筑工程：建筑模型風動試驗和效果展示，建筑工程和施工（AEC）模擬。
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