抢占中国3D打印起跑线

xiongz

pstatus"> 本帖最后由 xiongz 于 2013-4-24 00:46 编辑

全球工业正在经历第三次工业革命，与以往不同，本次革命对制造业的发展也会带来巨大影响，其中一类最重要的新技术就是快速成型技术，快速成型技术大致可分为7大类，包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。
    美国白宫发表了一份声明，宣布美国政府部门将联合私营部门共同出资建立制造业创新研究所，以扶持美国制造业和鼓励企业在本土投资。而研究所建立后的主要任务将是研发3d打印技术。
    美国国防部、能源部和商务部等5家政府部门将共同出资4500万美元，首笔资金为3000万美元;由俄亥俄州、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州的企业、学校和非营利性组织组成的联合团体将出资4000万美元。
    据国际模协秘书长罗百辉介绍，快速制造思想产生于上世纪80年代。1992年，美国DTM公司(现已并入美国3DSystems公司)研制成功世界第一台采用粉末材料的激光快速制造装备。美国、德国、日本等国的制造企业将之用于蜡、砂型的快速制造，大大提升了传统铸造工艺的技术水平。
    3D打印技术源于上世纪
    当下发展中国家的劳动力成本正逐年上升，要在新一轮竞争中胜出，得靠技术创新优势3D打印又称增材制造技术，3D打印技术的核心制造思想最早起源于19世纪末的美国，到20世纪80年代后期3D打印技术发展成熟并被广泛应用。
    100多年前美国研究照相雕塑和地貌成形技术，也就是发展到今天的快速成型。它的最早的3d打印机,把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以即时使用。美国科学家发明了一种可打印出三维效果的打印机，并已将其成功推向市场。普通打印机能打印一些报告等平面纸张资料。而这种最新发明的打印机，它不仅使立体物品的造价降低，且激发了人们的想象力。未来3D打印机的应用将会更加广泛。
    随着3D打印技术的发展和激光技术的进步，研究人员开始尝试用该技术将金属材料直接制造成零件。3D打印更适合制造快速成型的产品，如一些精巧的工艺品。在大批量生产方面，还须依靠传统制造。
    今年，中国首家3D打印照相体验馆也在西安面向公众开放了。之所以说是开放，不是开业，是因为目前并非商业行为，而是西安非凡士机器人科技有限公司(EliteRobotics)的3D打印体验馆的体验项目。非凡士是一家成立于2011年9月，位于西安高新区创业园内，致力于教育、科研与家用机器人的研究、开发和销售，并提供机器人相关集成技术服务和领先解决方案的公司。
    该公司使用的是MakerBotReplicator?3D打印机，非凡士的举动醉翁之意不于经营3D打印照相馆，而在于推广Makerbot公司的3D打印机。他们已成为美国MakerBot公司的中国代理商，将面向全国销售MakerBot3D打印机。
    用3D打印机打印人像先得拍照，顾客要站在白色布景前，摄影师通过三维扫描仪将真人进行360度扫描，得到全身数据后建立3D打印文件，打印机将按照数据，分毫不差地将人像“还原”。由于耗时长、材料贵，因此，3D打印人像价格不菲。尽管如此，每个月仍有三四十位顾客来体验这种新的打印技术。
    3D打印技术并非新兴产物，它被称为“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。尽管3D打印技术早已产生，但在国内认知度的提升却是近一年的事。3D打印技术在全球的推广正以惊人速度在增长。在《环球科学》杂志2013年一月刊中评选出2012年最值得铭记、对人类社会产生影响最为深远的十大新闻，“3D打印”位列第九，理由是“3D打印将在制造业和科研领域引发一场革命”。
    3D打印简史
    1986年，CharlesHull开发了第一台商业3D印刷机。
    1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。
    1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。
    2005年，市场上首个高清晰彩色3D打印机SpectrumZ510由ZCorp公司研制成功。
    2010年11月，世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。
    2011年6月6日，发布了全球第一款3D打印的比基尼。
    2011年7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。
    2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。
    2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。
    3D打印有望成为新一轮工业革命的领导者
    利用3D打印技术改善艺术及生活的例子屡见不鲜。例如荷兰时尚设计师IrisvanHerpen展示了它的服装设计作品，这些服装作品全部使用3D打印机一次成型。通过3D打印技术制造的服装，突破了传统服装剪裁的限制，帮助设计师完整地展现其灵感。而在Cornell大学的一个项目中，研究团队制造了一台3D打印机用于打印食物，展现了烹调的独特方式。其优势在于能够精确控制食物内部材料分布和结构，将原本需要经验和技术的精细烹调转换为电子屏幕前的简单设计。
3D打印的出现，让大家眼前一亮。衣服、汽车，甚至是飞机上的高端部件，都能打印。未来，只要能制造的东西，都能靠3D打印和4D打印，打印出来。3D打印，是挽救制造业的一把钥匙，让传统制造业插上了信息化的翅膀。
    今天的3D技术，主要特指基于电脑和互联网的数字化立体技术。3D打印机出现在上世纪90年代中期，是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置，把计算机上的蓝图变成实物，在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术，其工作原理是将一项设计物品转化为3D数据，然后采用分层加工、叠加成形，即通过逐层增加材料来“打印”成3D实体。与传统的材料加工技术完全不同，3D打印具有仿真性强、速度快，价格便宜，高易用性等优点，是对传统制造业的颠覆性变革。有人甚至将3D打印机看成是第三次工业革命的影子，与蒸汽机和电力相提并论。
    从消费市场来说，传统的大批量制造生产几乎能提供任何人们最基本的吃穿住行玩等消费产品，但是这些产品都是标准化的，千篇一律，手工生产的个性化产品虽然地道，品质精良，内涵丰富，但耗时巨大。而3D打印技术既可满足人们越来越苛刻的对个性化产品的追求欲，还可大大提高生产效率。
    从人力成本来说，一个技术工人可看管数台3D打印机，就像纺织工人看管织布机一样，而劳动效率却有数倍甚至数十倍的提高。正因为如此，美国政府捷足先登，将3D打印揽入怀中，试图成为新一轮工业革命的领导者，继续占据全球工业的制高点。