2023年6月28日，在增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展（廣州）論壇暨2023年中國增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì )上，多位專(zhuān)家展示了最前沿的3D打?。丛霾闹圃欤┏晒?，并就產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇、挑戰、方案等展開(kāi)討論。

　　優(yōu)勢與機遇：3D打印應用再擴容

　　近年來(lái)，隨著(zhù)3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上下游不斷完善，以航空航天為代表的眾多行業(yè)，愈發(fā)重視3D打印技術(shù)的應用。

　　發(fā)動(dòng)機是飛機中最重要的零部件之一，世界最大的發(fā)動(dòng)機GE9X采用的3D打印零部件高達304個(gè)?！爸悄茉霾闹圃焓俏覈娇瞻l(fā)動(dòng)機技術(shù)發(fā)展趕超的機遇和快車(chē)道?！笨哲姽こ檀髮W(xué)教授、中國科學(xué)院院士、中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專(zhuān)家委副主任李應紅表示，借力3D打印，有助于縮短航空發(fā)動(dòng)機的試制時(shí)間，并減少發(fā)動(dòng)機的連接點(diǎn)，減輕總體重量。此外，3D打印技術(shù)可以提升對特殊材料、難加工材料和一些復雜結構件的制造能力。

　　航天三院31所增材制造中心主任馬瑞認同這一看法。他表示，3D打印在復雜結構、結構整體化、快速研制以及基于3D打印的設計優(yōu)化等方面具有明顯優(yōu)勢。

　　西門(mén)子（中國）有限公司數字化工業(yè)集團副總裁兼運動(dòng)控制事業(yè)部總經(jīng)理李雷表示，增材制造與材料技術(shù)被列為西門(mén)子11項核心技術(shù)之一，和軟件系統與開(kāi)發(fā)流程、集成電路與電子、數據分析與人工智能等并列。目前西門(mén)子共有6個(gè)增材制造中心分別分布于歐洲、亞太和北美，超過(guò)225臺增材設備在全球工廠(chǎng)內運行。

　　“相信未來(lái)3D打印量產(chǎn)將應用在很多有需求的領(lǐng)域?！敝袊田w增材制造技術(shù)應用研究中心主任、中國商飛北研中心副總師張嘉振介紹，GE公司使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的燃油噴嘴總數量已經(jīng)超過(guò)10萬(wàn)個(gè)，達到量產(chǎn)規模。

　　材料是影響3D打印發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，受益于新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，3D打印的應用領(lǐng)域正在不斷拓寬。

　　在年會(huì )上，哈爾濱工業(yè)大學(xué)未來(lái)技術(shù)學(xué)院院長(cháng)、中國科學(xué)院院士、中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專(zhuān)家委副主任冷勁松展示了形狀記憶聚合物材料在4D打印技術(shù)下制備的智能結構。視頻中，4D打印的“蝴蝶”可根據外界溫度的變化，不斷地扇動(dòng)翅膀?！巴ㄟ^(guò)不同的外界激勵條件，利用形狀記憶聚合物材料生產(chǎn)的物品，其形狀、性能、功能都會(huì )發(fā)生變化?！崩鋭潘山忉尩?。

　　什么是4D打??？4D打印是在3D打印的基礎上增加時(shí)間維度的打印技術(shù)。4D打印結構在特定的外界激勵下，其物理特性及功能可隨時(shí)間的變化而發(fā)生自我轉變。

　　冷勁松表示，在醫學(xué)領(lǐng)域，4D打印血管支架可以實(shí)現非接觸驅動(dòng)的主動(dòng)變形，在1至2年實(shí)現可控降解；在服裝領(lǐng)域，4D打印的裙子不僅能根據需要變化形狀，更能根據外界溫度的變化自動(dòng)開(kāi)合，幫助使用者散熱或保暖。

　　挑戰與方案：新的生態(tài)正在建立

　　“新的行業(yè)生態(tài)正在建立?！比A南理工大學(xué)教授、中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專(zhuān)家委員、廣東省增材制造協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)楊永強表示，行業(yè)還處在發(fā)展的初期。

　　3D打印應用前景廣闊，同時(shí)也面臨一些問(wèn)題?！暗谝?，效率低，在工業(yè)與大規模應用時(shí)成本偏高；第二，應力大、疲勞強度不夠?！崩顟t說(shuō)。

　　對此，李應紅提出“i-3D”智能復合增材制造技術(shù)，即智能化、復合化和一體化。其中，智能化是智能監控系統及智能化工藝設計，建設智能化的全鏈條產(chǎn)線(xiàn)；復合化指多能場(chǎng)復合設備與工藝等；一體化指材料制造的一體化?！跋Ｍ柚甶-3D’，打印效率提高10倍，并且部件能夠一次打印成功?！崩顟t表示

　　質(zhì)量控制方面，李應紅表示，利用智能化可實(shí)現3D打印過(guò)程中的“測”“判”“控”?！皽y”指對3D打印的成型過(guò)程進(jìn)行智能監控；“判”即基于深度學(xué)習算法的質(zhì)量評價(jià)；“控”即智能監控，使3D打印過(guò)程從“盲打”到“可知”，增加質(zhì)量管控手段，改變3D打印產(chǎn)品只是事后檢測的質(zhì)量認證模式，及時(shí)發(fā)現缺陷后主動(dòng)調控以消除。

　　工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心總工程師左世全表示，3D打印正在從工藝制造走向設計制造，從非承載件走向承載件，從單個(gè)鑒定走向過(guò)程鑒定。

　　“未來(lái)，3D打印裝備將逐步走向大尺寸（大成形面積）、高效率（多激光器）、新技術(shù)（飛行打印/金屬粘接劑等）、精細化（微納米金屬打?。??！弊笫廊f(shuō)。談及未來(lái)3D打印的應用趨勢，左世全認為，在部分領(lǐng)域，3D打印可能成為代替減材制造和等材制造的加工方式，走向批量化生產(chǎn)，進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，并在太空打印、細胞打印和4D打印領(lǐng)域取得更長(cháng)足的突破。

　　3D打印如何“打動(dòng)”資本？深圳市高新投創(chuàng )業(yè)投資有限公司高級投資總監湯耀科認為：一是要有更多的打印材料種類(lèi)；二是更穩定、更好的打印性能；三是更快速的打印效率；四是更低的打印成本；五是更廣和更深的應用開(kāi)拓。

　　“從事3D打印的企業(yè)，如果能解決其中2至3個(gè)問(wèn)題，就會(huì )成為資本比較看好的企業(yè)；如果能解決3至4個(gè)問(wèn)題，就能成為領(lǐng)軍企業(yè)?！睖普f(shuō)。

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