盧秉恒院士談3D打印:未來如何走?(2)
材料革命
“3D打印也帶來了我們材料方面的科技革命。”盧秉恒介紹,3D打印使材料從增量走向增材。單一材料的制造可以把它叫作增量制造,而3D打印的一個優勢是把不同的材料打印一起,做成功能梯度的結構,為我們開辟一個很大的創新空間,可以把材料設計在它最能發揮效益的地方。例如,表面是最耐磨、耐蝕的材料,里面是強度、剛度最好的材料,把不同的材料放在一起才是真正的增材制造。進一步設想,從增材到創材。美國NASA做了一個能夠耐受3315℃高溫的合金,來做“龍”飛船2號的發動機構件,從而大大提高了發動機的功率。受這個啟發,或許可以利用3D打印來驗證材料基因組計劃研究中的方案,來制造出超高強度、超高耐溫、超強韌、超高抗濕等各種不同用途的新的合金材料。
總而言之,3D打印是一個引領性的制造業共性技術,它可以支持產品快速開發,支持創新產品的結構設計,支持制造模式創新,使制造從控形制造走向控性制造,從增量走向增材,從增材走向創材,從創材甚至走向創生。
產業生態不可限量
目前,在3D打印領域,我國的國產化設備銷售量基本上排世界第5,裝機應用量排第3,專利論文數量排第2,但是我們還有很多的弱項,存在產業規模小、缺乏核心技術和標準、缺乏各層次人才等問題。
“如何把產業做大,尤其是讓航空航天這種重要產業能從3D打印中受益,這個是我們的責任。”為此,盧秉恒談及我國對增材制造行業的預測。預備在10年內(2015~2025年)直接產值達到1000億元,制造業擴散效益達6000~10000億元。這將帶來打印材料的基本供應;價值大的元器件的國產化供應;3D打印將顯著影響產品設計和日用品的個性化制造;并將成為航空航天領域復雜零件的小批量制造手段。“到2035年,我們將進入第一方陣,增材制造產業規模將位居世界第二,在裝備研發與生產、適用材料和尖端領域應用方面與美國并駕齊驅。”盧秉恒對此充滿信心。他預測,不久的將來,3D打印將從概念上的三足鼎立走向價值分享的三分天下,即便在批量生產方面3D打印或許沒有模具制造、切削加工那么大,但它可以制造出一些具有高端價值的產品,在總價值的體現上必將占有一定市場。
(責任編輯:admin)