3D打印，“智造”無限可能

閆劍利

伴隨著電機(jī)嗡嗡低鳴，高能激光將鈦合金粉末一點一點燒熔，金屬粉末按數(shù)據(jù)模型指令以微米級精度一層一層堆積，逐漸形成一個造型復(fù)雜的精密鑄件。在山西增材制造研究院的實驗室里，一臺3D打印機(jī)正在執(zhí)行打印任務(wù)。距離實驗室不遠(yuǎn)處的展示廳內(nèi)，造型別致的彩色運(yùn)動鞋、構(gòu)造復(fù)雜的仿制人體器官、形狀特殊的精密鑄件、精致美觀的家居擺件等模型讓人眼花繚亂，而它們無一例外同樣都出自3D打印。

3D打印學(xué)名為增材制造，是一種以數(shù)字模式文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用金屬、塑料等材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的快速成型技術(shù)。據(jù)該研究院工作人員介紹，傳統(tǒng)機(jī)械加工通過切削等方式對原材料進(jìn)行減材制造，而增材制造則是將材料層層疊加，最終完成零件制造。3D打印在實體制造中的優(yōu)勢顯而易見，省去了冗長而昂貴的模具制造過程。他舉例說，以前生產(chǎn)一個模型，工程師往往需要先用計算機(jī)模擬，輔以人工用鋼鐵、石膏、粘土、木頭等材質(zhì)制造模具，產(chǎn)品在大規(guī)模生產(chǎn)前，還要進(jìn)行多次打樣和修改。而3D打印機(jī)則能直接從計算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，極大地縮短了產(chǎn)品的研制周期，大幅減少了成本投入，還能較精準(zhǔn)地塑造復(fù)雜精細(xì)的造型。換句話說，3D打印由于改變了切削、組裝等加工模式，減少了加工工序，大大縮短新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)成本與周期。“現(xiàn)在的3D打印技術(shù)，只要你能想到的都能打出來。目前，我國3D打印已在航空航天、汽車、生物醫(yī)療、模具制造、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域得到初步應(yīng)用?！惫ぷ魅藛T如是說。

山西增材制造研究院于去年3月成立，在省科協(xié)的支持下，建立了我國“3D打印之父”盧秉恒院士工作站，這也是盧院士在全國3D打印產(chǎn)業(yè)布局中唯一的材料研發(fā)平臺，承擔(dān)3D打印材料的創(chuàng)新研發(fā)和應(yīng)用推廣。目前，山西增材制造研究院正積極申報國家增材制造創(chuàng)新中心，屆時將站在更高層面探索產(chǎn)業(yè)化技術(shù)方案，最終將實驗室中的小試研究成果，通過集成創(chuàng)新開發(fā)成能規(guī)?；a(chǎn)的實用技術(shù)。同時針對整個產(chǎn)業(yè)鏈，在檢測分析、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)推廣等方面提供面向全國的公共服務(wù)，在全國3D打印材料產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮承上啟下的作用，形成將產(chǎn)業(yè)鏈前段的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)鏈后段的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)連接起來的應(yīng)用技術(shù)研究中心。