現(xiàn)代綠色制造與3D打印制造淺述

胡曉明

摘要：本文對(duì)現(xiàn)代綠色制造和3D打印制造作了簡(jiǎn)要的淺述，主要是引起大家的關(guān)注。在現(xiàn)代制造技術(shù)中，我們要對(duì)AMT引起足夠的重視，在能源和環(huán)境出現(xiàn)危機(jī)時(shí)，國(guó)人更應(yīng)重視綠色制造；對(duì)于3D打印制造，筆者認(rèn)為它是未來(lái)制造業(yè)的制高點(diǎn)，涉及到軍事、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域；是實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的超時(shí)代技術(shù)。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造（AMT）；綠色制造；3D打印制造

Abstract： advanced manufacturing technology and green manufacturing are introduced in the paper. The article's purpose is to cause for concern about it. Among modern manufacturing technologies ，we should attend for AMT， when energy and environment had crisis， we must focus on green manufacturing problems. For 3D print manufacturing， the writer thought it is the commanding heights of the manufacturing sector in future， It involves a number of areas of military， economic， and industry， it is the age technology to achieve the dream of Chinese.

Key words： advanced manufacturing technology； green manufacturing；3D print manufacturing.

中圖分類號(hào)：G407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-5962（2013）05-0001-02

1 現(xiàn)代先進(jìn)制造和綠色制造

現(xiàn)代制造技術(shù)是指制造業(yè)不斷吸收機(jī)械工程技術(shù)、電子信息技術(shù)（包括微電子、光電子、計(jì)算機(jī)軟硬件、現(xiàn)代通信技術(shù)）、自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備、材料、能源及現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理和售后服務(wù)以及對(duì)報(bào)廢產(chǎn)品的回收處理這樣一個(gè)制造全過(guò)程；實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔和靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)、多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力、并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。

1.1 先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）。

先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced Manufacturing Technology），英文縮寫為AMT。1993年，美國(guó)政府批準(zhǔn)了由聯(lián)邦科學(xué)、工程與技術(shù)協(xié)調(diào)委員會(huì)（FCCSET）主持實(shí)施的先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（Advanced Manufacturing Technology-AMT）計(jì)劃。AMT是美國(guó)根據(jù)本國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，為增強(qiáng)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，首先提出的概念。此后，歐洲各國(guó)、日本以及亞洲新興工業(yè)化國(guó)家如韓國(guó)等也相繼作出響應(yīng)。

人們往往用AMT來(lái)概括微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)的種種變化的新型系統(tǒng)。具體地說(shuō)，AMT就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢(shì)還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。 AMT主體技術(shù)包括兩個(gè)基本部分：

1.1.1 面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群。

面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群系指用于生產(chǎn)準(zhǔn)備（制造準(zhǔn)備）的工具群和技術(shù)群?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是指以電子產(chǎn)品質(zhì)量、性能、壽命、成本和價(jià)格的綜合效益最優(yōu)為目的，以電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)為手段，以電子技術(shù)理論知識(shí)和工藝實(shí)踐為依托，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與方法為基礎(chǔ)，又好又快地滿足人類社會(huì)各領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品和系統(tǒng)需求而進(jìn)行設(shè)計(jì)所采用的各種技術(shù)的總和。這里特別一提的是可制造性設(shè)計(jì)，可制造性設(shè)計(jì)（DESIGN FORMANUFACTURABILITY）亦被各方稱為協(xié)同式或同時(shí)性工程（concurrent or simultaneous engineering）或是可生產(chǎn)性或生產(chǎn)線之設(shè)計(jì)（design for productivity or assembly）--相較于由研發(fā)工程師建立自己的設(shè)計(jì)原型（prototype），然后在未經(jīng)前線生產(chǎn)工人的意見下將之送到生產(chǎn)部門組裝線上的傳統(tǒng)制造方式來(lái)說(shuō)享有非常大的優(yōu)勢(shì)。另一方面，一個(gè)可制造性團(tuán)隊(duì)的成員包括設(shè)計(jì)者、制造工程師：行銷代表、財(cái)務(wù)經(jīng)理、研發(fā)人員、原料供應(yīng)商及其他計(jì)劃利益相關(guān)者（包括客戶在內(nèi)）。因?yàn)榘瑏?lái)自各方人士，因此也有助于加速計(jì)劃的完成并且可以避免傳統(tǒng)生產(chǎn)方式會(huì)碰到的延遲。DFM它主要是研究產(chǎn)品本身的物理特征與制造系統(tǒng)各部分之間的相互關(guān)系，并把它用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，以便將整個(gè)制造系統(tǒng)融合在一起進(jìn)行總體優(yōu)化，使之更規(guī)范，以便降低成本，縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高產(chǎn)品可制造性和工作效率。它的核心是在不影響產(chǎn)品功能的前提下，從產(chǎn)品的初步規(guī)劃到產(chǎn)品的投入生產(chǎn)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行參與，使之標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化，讓設(shè)計(jì)利于生產(chǎn)及使用。減少整個(gè)產(chǎn)品的制造成本（特別是元器件和加工工藝方面）。減化工藝流程，選擇高通過(guò)率的工藝，標(biāo)準(zhǔn)元器件，選擇減少模具及工具的復(fù)雜性及其成本。

1.1.2 面向制造工藝技術(shù)群。

制造工藝技術(shù)群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品（物理實(shí)體產(chǎn)品）生產(chǎn)的過(guò)程及設(shè)備。例如，模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。隨著高新技術(shù)的不斷滲入，傳統(tǒng)的制造工藝和裝備正在產(chǎn)生質(zhì)的變化。制造工藝技術(shù)群是有關(guān)加工和裝配的技術(shù)，也是制造技術(shù)或稱生產(chǎn)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。

傳統(tǒng)制造技術(shù)一般僅指加工制造的工藝方法，實(shí)際上只是制造全過(guò)程中的一部分；而現(xiàn)代電子制造技術(shù)貫穿了從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物流、坐產(chǎn)管理、制造裝配、質(zhì)量保證、市場(chǎng)銷售、售后服務(wù)、報(bào)廢處理直至回收再利用等全過(guò)程，使整個(gè)制造過(guò)程成為集市場(chǎng)、產(chǎn)品、制造、環(huán)保為一體的大系統(tǒng)。一個(gè)產(chǎn)品的導(dǎo)入、一個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，工程技術(shù)只是系統(tǒng)內(nèi)需要考慮的一部分，而成本效益、社會(huì)效益、環(huán)境影響、生態(tài)平衡等都是需要綜合考慮、統(tǒng)籌兼顧的重要內(nèi)容。基于此，從事電子制造的工程技術(shù)人員，特別是較高層次的設(shè)計(jì)管理人員，應(yīng)該具有開闊的視野、系統(tǒng)化思維和協(xié)同管理能力，從而使制造系統(tǒng)運(yùn)行更優(yōu)化，組織管理模式科學(xué)化，制造過(guò)程綠色化，使經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

傳統(tǒng)制造技術(shù)的專業(yè)、學(xué)科單一、界限分明；而先進(jìn)電子制造技術(shù)的專業(yè)、學(xué)科之間不斷滲透、交叉、融合，有些界限逐漸淡化甚至消失。這使現(xiàn)代電子制造技術(shù)趨于系統(tǒng)化、集成化，并已發(fā)展成為以機(jī)、光、電為基礎(chǔ)，信息和材料學(xué)科為支撐，集生物、管理、藝術(shù)和人文等學(xué)科技術(shù)于一體的新興交叉的現(xiàn)代高科技。例如采用多學(xué)科仿真技術(shù)，可以計(jì)算并模擬出雷達(dá)天線和波導(dǎo)的構(gòu)形對(duì)微波信號(hào)的影響情況；采用優(yōu)化技術(shù)，可以在保證微波信號(hào)滿足要求的同時(shí)，得到最優(yōu)的天線和波導(dǎo)構(gòu)形；采用快速原型制造技術(shù)，可以自動(dòng)而迅速地將設(shè)計(jì)思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或?qū)嶋H零件，從而對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評(píng)價(jià)、測(cè)試、改進(jìn)，以響應(yīng)市場(chǎng)需求。實(shí)際上，許多優(yōu)秀的有競(jìng)爭(zhēng)力的電子產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過(guò)程都是現(xiàn)代機(jī)械工程、CAD、數(shù)控、激光以及材料等技術(shù)的交叉與優(yōu)化集成的成果。迄今為止，基本沒有學(xué)校能夠設(shè)置知識(shí)面如此寬的學(xué)科專業(yè)，也很少有一個(gè)人能全面具備如此眾多的專業(yè)能力，現(xiàn)代電子制造除了需要對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通和靈活應(yīng)用，更強(qiáng)調(diào)的是團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)合作。

1.2 綠色化制造。

"綠色制造"（green manufacturing）是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護(hù)要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，使資源利用率最高、能源消耗最低。由于電子制造業(yè)發(fā)展速度越來(lái)越。陜，規(guī)模越來(lái)越大，廢棄電子產(chǎn)品越來(lái)越多，對(duì)環(huán)境影響面越來(lái)越大，因此在電子制造過(guò)程中強(qiáng)調(diào)綠色化越來(lái)越追切。以歐盟RoHS為起點(diǎn)，WEEE、EuP和REACH等法令相繼推出，在全世界掀起綠色制造的浪潮。

1.2.1 綠色設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通常主要考慮的是產(chǎn)品的基本屬性，如功能、質(zhì)量、壽命、成本等，很少考慮環(huán)境屬性。按這種方式生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，在其使用壽命結(jié)束后，回收利用率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，毒性物質(zhì)嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，形成一個(gè)"從搖籃到墳?zāi)?的過(guò)程。綠色設(shè)計(jì)的基本思想就是要在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響達(dá)到最小。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，綠色設(shè)計(jì)是從可持續(xù)發(fā)展的高度審視產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品開發(fā)階段按照全生命周期的觀點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析與評(píng)價(jià)，消除潛在的、對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，力求形成"從搖籃到再現(xiàn)"的過(guò)程。其與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要區(qū)別如表1所示。綠色設(shè)計(jì)主要可以通過(guò)生命周期設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)等幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.2.2 綠色材料選擇。

綠色產(chǎn)品首先要求構(gòu)成產(chǎn)品的材料具有綠色特性，即在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，這類材料應(yīng)有利于降低能耗，環(huán)境負(fù)荷最小。具體地說(shuō)，在綠色設(shè)計(jì)時(shí)，材料選擇應(yīng)從以下幾方面來(lái)考慮。（1）減少所用材料種類使用較少的材料種類，不僅可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，便于零件的生產(chǎn)、管理和材料的標(biāo)識(shí)、分類，而且在相同的產(chǎn)品數(shù)量下，可以得到更多的某種回收材料。（2）選用可回收或再生材料使用可回收材料不僅可以減少資源的消耗，還可以減少原材料在提煉加工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。寶馬（BMW）公司生產(chǎn)的z1型汽車，其車身全部由塑料制成，可在2O分鐘內(nèi)從金屬底盤上拆除。車上的門、保險(xiǎn)杠和前、后、側(cè)面的操縱板都由通用公司生產(chǎn)的可回收利用的熱塑性塑料制成。（3）選用能自然降解的材料福州塑料科學(xué)技術(shù)研究所與福建省測(cè)試技術(shù)研究所已成功研制出由可控光塑料復(fù)合添加劑生產(chǎn)的一種新型塑料薄膜。這種薄膜在使用后的一定時(shí)間內(nèi)即可降解成碎片，溶解在土壤中被微生物吃掉，從而起到凈化環(huán)境的作用。（4）選用無(wú)毒材料在汽車和電子工業(yè)中，最常用的是含鉛和錫的焊料。但是鉛的毒性極大，所以近年來(lái)，已經(jīng)在油漆、汽油和其他諸多產(chǎn)品中限制或禁止使用它。

1.2.3 清潔生產(chǎn)。

相對(duì)于真正的清潔生產(chǎn)技術(shù)而言，這里所提到的清潔生產(chǎn)僅僅指生產(chǎn)加工過(guò)程。在這一環(huán)節(jié)，要想為綠色制造做出貢獻(xiàn)，需從綠色制造工藝技術(shù)、綠色制造工藝設(shè)備與裝備等人手。在實(shí)質(zhì)性的機(jī)械加工中，在鑄造、鍛造沖壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)等過(guò)程中都可以實(shí)行綠色制造工藝。具體可以從以下幾方面人手：改進(jìn)工藝，提高產(chǎn)品合格率；采用合理工藝，簡(jiǎn)化產(chǎn)品加工流程，減少加工工序，謀求生產(chǎn)過(guò)程的廢料最少化，避免不安全因素；減少產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放，如減少切削液的使用等。目前多通過(guò)干式切削技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

1.2.4 綠色包裝和處理技術(shù)。

綠色包裝是指采用對(duì)環(huán)境和人體無(wú)污染，可回收重用或可再生的包裝材料及其制品的包裝。首先必須盡可能簡(jiǎn)化產(chǎn)品包裝，避免過(guò)度包裝；使包裝可以多次重復(fù)使用或便于回收，且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。如在摩托羅拉的標(biāo)準(zhǔn)包裝盒項(xiàng)目方面，其做法是縮小包裝盒尺寸，提高包裝盒利用率，并采用再生紙漿內(nèi)包裝取代原木漿，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。在傳統(tǒng)的觀念中，產(chǎn)品壽命結(jié)束后，就再也沒有使用價(jià)值了。在綠色制造中，通過(guò)綠色處理技術(shù)，如果將廢棄的產(chǎn)品中有用的部分再合理地利用起來(lái)，既能節(jié)約資源，又可有效的保護(hù)環(huán)境，這也正是有些文獻(xiàn)中所提到的綠色產(chǎn)品的可回收性及可拆卸性設(shè)計(jì)問(wèn)題兒。如此一來(lái)，整個(gè)制造過(guò)程也會(huì)形成一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng).最能有效減輕對(duì)環(huán)境的危害，這也正是與傳統(tǒng)制造過(guò)程開環(huán)特性最不同的一點(diǎn)。

1.2.5 綠色制造全球化。

綠色制造的全球化特征體現(xiàn)在許多方面，例如：（1） 制造業(yè)對(duì)環(huán)境的影響往往是超越空間的，人類需要團(tuán)結(jié)起來(lái)，保護(hù)我們共同擁有的唯一的地球。（2） ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)出臺(tái)為綠色制造的全球化研究和應(yīng)用奠定了很好的基礎(chǔ)，但一些標(biāo)準(zhǔn)尚需進(jìn)一步完 善，許多標(biāo)準(zhǔn)還有待于研究和制定。 （3） 隨著近年來(lái)全球化市場(chǎng)的形成，綠色產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將是全球化的。（4） 近年來(lái)許多國(guó)家要求進(jìn)口產(chǎn)品要進(jìn)行綠色性認(rèn)定，要有"綠色標(biāo)志"。特別是有些國(guó)家以保護(hù)本國(guó)環(huán)境為 由，制定了極為苛刻的產(chǎn)品環(huán)境指標(biāo)來(lái)限制國(guó)際產(chǎn)品進(jìn)入本國(guó)市場(chǎng)，即設(shè)置"綠色貿(mào)易壁壘"。綠色制造將為我國(guó) 企業(yè)提高產(chǎn)品綠色性提供技術(shù)手段，從而為我國(guó)企業(yè)消除國(guó)際貿(mào)易壁壘進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)提供有力的支撐。這也從另外 一個(gè)角度說(shuō)明了全球化的特點(diǎn)。 綠色制造的研究和實(shí)施需要全社會(huì)的共同努力和參與，以建立綠色制造所必需的社會(huì)支撐系統(tǒng)。無(wú)論是綠色制造涉及的立法和行政規(guī)定以及需要制定的經(jīng)濟(jì)政策，還是綠色制造所需要建立的企業(yè)、產(chǎn)品、用戶三者之間新型的集成關(guān)系，均是十分復(fù)雜的問(wèn)題，其中又包含大量的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，均有待于深入研究，以形成綠色制造所需要的社會(huì)支撐系統(tǒng)。這些也是綠色制造今后研究?jī)?nèi)容的重要組成部分。

總之，AMT創(chuàng)新應(yīng)關(guān)注下一代智能制造單元與設(shè)備； 適用于快速而有效地設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、工藝、設(shè)備及企業(yè)集成化設(shè)計(jì)工具； 確保企業(yè)能廣泛了解和應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)而進(jìn)行的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

在綠色制造方面，無(wú)鉛化首當(dāng)其沖，但迄今尚未找到理想的解決方案；"無(wú)鹵"又掀起波瀾。綠色化是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志，也是人類科學(xué)發(fā)展之路的必然歸宿。

2 超時(shí)代的3D打印制造技術(shù)

3D打印制造是制造模式的一次"革命"。3D打印作為一種新的加工工藝，將改變第二次工業(yè)革命產(chǎn)生的以裝配生產(chǎn)線為代表的大規(guī)模生產(chǎn)方式，使產(chǎn)品生產(chǎn)向個(gè)性化、定制化轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的根本變革。3D打印機(jī)的推廣應(yīng)用將減少產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間，產(chǎn)品用戶只要簡(jiǎn)單

下載設(shè)計(jì)圖在數(shù)小時(shí)內(nèi)通過(guò)3D打印將產(chǎn)品"打印"出來(lái)，從而不需要大規(guī)模生產(chǎn)線，不需要庫(kù)存大量的零部件，不需要大量的工人。

2.1 3D打印技術(shù)。

3D打印機(jī)誕生于20世紀(jì)80年代中期，是由美國(guó)科學(xué)家最早發(fā)明的。3D打印機(jī)是指利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出真實(shí)三維物體的一種設(shè)備，其基本原理是利用特殊的耗材（膠水、樹脂或粉末等）按照由電腦預(yù)先設(shè)計(jì)好的三維立體模型，通過(guò)黏結(jié)劑的沉積將每層粉末黏結(jié)成型，最終打印出3D實(shí)體。3D打印過(guò)程可分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑特殊的膠水，然后均勻噴灑粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)，重復(fù)這一過(guò)程直到實(shí)體模型被"打印"成型。由于其分層加工的過(guò)程與噴墨打印機(jī)十分相似，所以被稱為"打印技術(shù)"。3D打印技術(shù)是實(shí)現(xiàn)加式制造的一種方式。加式制造的主要特征就是利用逐層增加材料的方式生產(chǎn)各種產(chǎn)品，無(wú)須模具，因此也被稱為無(wú)形制造技術(shù)（Freeform Fabrication，簡(jiǎn)稱FF或FFF）?，F(xiàn)代加式制造技術(shù)直接起步于1968年Swainson的專利、1972年Ciraud的專利和1979年Housholder的專利，分別開創(chuàng)了激光三維聚合成型、直接粉末沉積和粉末激光燒結(jié)等加式制造技術(shù)。一般認(rèn)為，1972年德國(guó)人Ciraud提出的利用激光能量光束進(jìn)行粉末沉積，實(shí)現(xiàn)分層疊加成型的技術(shù)，是世界上第一個(gè)成功的現(xiàn)代加式制造過(guò)程。從上世紀(jì)80年代起，各種各樣的加式制造技術(shù)大量出現(xiàn)，并在許多領(lǐng)域里進(jìn)行了創(chuàng)造性的應(yīng)用，形成今天的加式制造，特別是3D打印技術(shù)的新局面。

2.2 3D打印技術(shù)的未來(lái)。

未來(lái)5-10年，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步及市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，3D打印機(jī)將呈現(xiàn)三個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)：一是3D打印速度和效率將不斷提升。隨著開拓并行、多材料制造工藝方法的采用，打印速度和效率有望獲得更大提升；二是3D打印材料更加多樣化。隨著先進(jìn)材料的不斷發(fā)展，智能材料、納米材料、新型聚合材料、合成生物材料等將成為3D打印材料；三是3D打印機(jī)價(jià)格大幅下降。一些較小規(guī)模的3D打印機(jī)制造商已經(jīng)開始推出一萬(wàn)美元以下的3D打印機(jī)。隨著技術(shù)進(jìn)步及推廣應(yīng)用，3D打印機(jī)的價(jià)格有望大幅下降。四是3D打印機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。3D打印機(jī)誕生后，早期主要用于航空航天、機(jī)械、醫(yī)療、建筑等行業(yè)的模型制作。隨著其進(jìn)一步走向成熟，3D打印機(jī)已開始用來(lái)制造汽車、飛機(jī)等高科技含量零部件、皮膚、骨骼等活體組織。專家預(yù)計(jì)，在不久的將來(lái)，從鞋、眼鏡到廚房用具、汽車等各種產(chǎn)品都可以用3D打印機(jī)生產(chǎn)出來(lái)。3D打印技術(shù)是一種新興的高科技技術(shù)，綜合應(yīng)用了CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、光化學(xué)以及材料科學(xué)等諸多方面的技術(shù)和知識(shí)，3D打印技術(shù)的不斷成熟將推動(dòng)包括新材料技術(shù)、智能制造技術(shù)和堆積制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)大的飛躍。

先進(jìn)制造技術(shù)是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的，目前每一國(guó)家都處于全球化市場(chǎng)中。一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)是支持該國(guó)制造業(yè)在全球范圍市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，先進(jìn)制造技術(shù)的主體應(yīng)具有世界水平。但是，每個(gè)國(guó)家的國(guó)情也將影響到從現(xiàn)有的制造技術(shù)水平向先進(jìn)制造技術(shù)的過(guò)渡戰(zhàn)略和措施。我國(guó)正在以前所未有的速度進(jìn)入全球化的國(guó)際市場(chǎng)，開發(fā)和應(yīng)用適合國(guó)情的先進(jìn)制造技術(shù)和3D打印制造勢(shì)在必行。

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