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这在中国内地表现得尤为突出

2020/02/18

无疑是201 年最受吹捧的新概念之一,这在中国内地表现得尤为突出。据说未来 年, D打印可以创造一个规模上百亿的市场。为实现传统制造业升级,珠海、青岛、武汉、成都等城市开始兴建 D打印产业园,并在资金、土地、配套政策上给予支持。许多 专家 纷纷表示,中国世界领先。同时,中国庞大的人口数量,给 D打印机的应用提供了广阔的市场,除此之外,中国政府对这一技术的重视,也正在帮助 D打印技术实现快速的发展,可以说是潜力无限,未来 年后将成为全球最大 D打印市场等豪言。然而,中国 D打印真是如上所说的这般美好吗?

据中科院专家介绍,国产J-15战斗机已经采用了 D打印技术,而国产大型客机C919也采用了 D打印技术来打印部分产品。尽管 D打印技术已经部分应用于军事和生活,但是专家表示,暂时 D打印技术还暂时无法代替传统制造业。

从2001年起,我国开始重点发展以钛合金结构件激光快速成型技术为主的激光 D打印技术。中国首款舰载机歼-15的总设计师孙聪此前接受媒体采访时曾透露,钛合金和M100钢的 D打印技术已广泛用于新机设计试制过程。其中于2012年10月至11月首飞成功的机型,广泛使用了 D打印技术制造钛合金主承力部分,包括整个前起落架。目前,我国成为世界上继美国之后第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成型及技术的国家。

此外,由北航等单位组成的团队制造出了迄今世界尺寸最大的飞机钛合金大型结构件激光快速成型工程化成套设备。该团队利用激光快速成型技术制造出我国自主研发的大型客机C919的主风挡窗框。此外, 西北工业大学凝固技术国家重点实验室发展的 激光立体成型 D打印技术已经用于国产大飞机C919的制造。中国利用激光打印直接制造C919飞机的中央翼根肋,传统锻件毛坯重达1607公斤,而利用激光成型技术制造的精坯重量仅为1 6公斤 ,节省了91.5%的材料,经过测试,其性能比传统锻件还要好。

不过有专家认为, D打印技术短时间还无法完全代替传统加工制造业。就以激光 D打印技术来说,它比较适合高性能的昂贵部件,例如航空航天制造。因此,中国 D打印技术仅仅在该应用领域处于世界先进水平,而对于普通应用的 D打印技术以及整个 D打印产业与欧美国家相比,相距还是太远。

众所周知,美国的军事、航空航天实力全球第一,这也得益于美国在 D打印领域全球领先的金属材料研发能力。近年来,增材制造(即 D打印)迅速升温,美国也于2012年10月在俄亥俄州扬斯顿成立了首个世界前沿的国家增材制造创新研究所(NAMII),以巩固其在增材制造领域的优势。

日前,美国得克萨斯州一家仪器公司宣布用金属粉末成功制造并测试了世界上第一支 D打印金属枪(组装和试射视频)。其问世将改变人们对 D打印产品精确或强度不够的既有印象。

该全球首支 D打印金属枪的原型模板为经典的M1911式手枪,由总部位于得州奥斯汀的 D打印公司 固体概念 (Solid Concepts)团队设计并制造。团队成员根据网上的1911蓝图 D建模后用DMLS(直接金属激光烧结)技术加热金属粉末使其凝固成型,DMLS技术已超过M1911枪支对零件的精度要求,再经过各种打磨以及调整枪膛等工艺,最后予以组装。其有超过 0个 D打印原件,包括不锈钢和一些镍镉铁合金材料,而弹簧和弹匣则为外购,发射仍需匹配实弹。

固体概念 公司副总裁肯特 费尔斯通表示,这种整体概念是为了证明 D打印这一技术的可靠性、准确性和实用性。目前该枪已通过连发50多发子弹的耐力射击测试,精准度不逊于常规武器。

与美国航空航天局一样,欧洲航天局正在积极研究使用 D打印技术制造航天器、飞机、甚至核聚变的金属部件。名为AMAZE(针对迈向零废物及高效生产的高新金属制品制造)的项目计划五年内完善金属 D打印技术。

欧空局表示新的金属 D打印技术可以承受的温度高达摄氏 500度,远远超过传统使用塑料粉末的 D打印温度极限。欧洲宇航局正在欧盟内与工业和教育的合作伙伴联合开发大规模制造金属的 D打印方法。 最终目标是五年内完善金属部件 D打印。

AMAZE项目正如它名字所暗示的一样,目标是减少浪费,降低生产成本。三维打印技术还可以帮助工程师制造传统方法无法制造的零部件。欧洲航天局表示,这项计划今年1月已经拉开序幕,现在的工作主要是在法国、德国、意大利、挪威和英国建立一个可靠的产业供应链。

             
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