(记者 张伦 通讯员 季成)近日,刚制定的《国家增材制造产业发展推进计划(2015—2016年)》要求,在产业化方面,3D打印产业销售收入要实现年均增速30%以上的快速增长,形成两三家具有较强国际竞争力的3D打印企业。 这给正处于设备调试中的江苏铂力特激光成形技术有限公司打了一针“兴奋剂”:去年,西北工业大学教授黄卫东与城东高新区合作,投资1.5亿元专业从事金属3D打印。如今,新厂房将要竣工,势必迎来黄金发展期。 “大到飞机零件小到人体骨骼,都能通过3D打印机打印出来。”日前,在企业负责人赵勉的陪同下,记者参观了这个蒙着神秘面纱的企业。铂力特的核心是金属增材制造技术,俗称“金属3D打印”,为航空航天、医疗、模具等领域提供区别于传统加工工艺的轻量化、功能化、定制化金属产品。 区别于传统工艺,3D打印的优势明显。传统的零部件生产,需经历制图、设计模具、生产模具、试模、改模、定模、铸造等流程,不仅耗费大量人力、物力、财力,且生产效率低、材料损耗多、制造精密度不高。而3D打印具有制造周期短、适合单件个性化需求等特点,尤其在制造大型薄壁件、蜂窝状复杂结构部件、钛合金等难加工、易热成形零件方面具有较大优势。 据了解,3D打印技术是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。那它究竟是如何实现的呢?“说具体点,就是将打印物体的三维图像输入3D打印机程序后,机器会把第一层金属合金粉喷涂在铸模托盘上,然后用激光按照设计的路线进行高温熔化,随后再喷涂一层再用激光高温熔化,如此周而复始使零件一层层被打印出来,并由喷出的液态粘合剂进行固化,最终形成立体物体。”为让记者加深印象,赵勉又打了个形象的比喻,“就好比砌房子,一层砖块一层砖块地堆积,每一层都有指定的图形,最后建成一栋房子。” 如今,像诸如飞机制造等航空航天领域已出现很多3D打印产品的踪影,国外一些飞机制造商已在3D打印航空发动机。“一个机械零件,甚至是一架飞机,都可以‘打印’出来,3D打印在航空制造中具有无可比拟的优势。”赵勉说,传统飞机制造成本高,切削加工要去除95%以上的材料,3D打印技术则利用金属粉末只打印必需的部分,不浪费一点金属,节省了原材料。与传统制造方法相比,3D打印制造出的零件更轻,能够实现结构、型面复杂多样,并且是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度远远高于传统方法。 在铂力特的产品展示厅,不仅摆放了各种蜂窝状的复杂零部件,还有一些十分弯曲带小格子的构件,甚至还有一块人脸下颌骨。“目前3D打印产品已有不少在医疗领域使用,且大多是用钛合金粉制造的。”赵勉透露,去年第四军医大学的一名车祸受害者使用了他们打印的一块人体肩胛骨,经过大半年的使用,目前各项生理反应均表现正常。 “我们不仅能3D打印物体,还能对物体裂口进行无缝修补,这比重新购买省下了一大笔钱。”赵勉指着车间内一台主要从事修补的3D打印机说。通过对物体裂口进行三维扫描生成三维图像,再采用与物体一样的合金粉末进行熔铸,最后使物体恢复原样,真正达到“天衣无缝”。实践证明,经3D修补后的物体各项性能均与原来一样。 哈佛商学院教授克莱顿·克里斯坦森提出的颠覆式创新理论表明,新进入者如果抓住市场的特殊需求,进入边缘应用领域,当它的技术不断改进甚至被主流市场接受时,便会替代传统技术轨迹晋升为主流技术。“长期来看,3D打印技术是典型的颠覆性技术。在工业领域的应用,可以让设计、创意与生产分开,可以实现减少库存的生产,等于提供了新的商务模式,势必引起制造业的变革。”对于3D打印的发展前景,赵勉信心满满。 |
