⑴ 我国对3D打印技术制定了哪些规划文件
近期,英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,引发了世人对3D打印的关注。作为新生事物,3D打印究竟是什么含义?它与传统产品开发和生产制造有什么区别?发展3D打印的意义何在?我国发展现状如何?下一步应如何发展?针对这些问题,本文将依次作出解答。
3D打印概况
3D打印机依托多个学科领域的尖端技术,在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了一定应用,发展前景广泛。
什么是3D打印
3D打印(3Dprinting)是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是:应用计算机软件,设计出立体的加工样式,然后通过特定的成型设备(俗称“3D打印机”),用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。
3D打印是“增材制造”(AdditiveManufacturing)的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上,使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法,去除多余部分,得到零部件,再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之截然不同,无需原胚和模具,就能直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。
3D打印所需的关键技术
3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术,至少包括以下方面:
1、信息技术:要有先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并且根据模型自动分析出打印的工序,自动控制打印器材的走向。
2、精密机械:3D打印以“每层的叠加”为加工方式。要生产高精度的产品,必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求。
3、材料科学:用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、粉末化、丝化,在打印完成后又能重新结合起来,并具有合格的物理、化学性质。
3D打印的应用领域
具体应用领域包括:
1.工业制造:产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证;制作模具原型或直接打印模具,直接打印产品。3D打印的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世。3D打印的家用器具模型,也被用于企业的宣传、营销活动中。
2.文化创意和数码娱乐:形状和结构复杂、材料特殊的艺术表达载体。科幻类电影《阿凡达》运用3D打印塑造了部分角色和道具,3D打印的小提琴接近了手工艺的水平。
3.航空航天、国防军工:复杂形状、尺寸微细、特殊性能的零部件、机构的直接制造。
4.生物医疗:人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等。
5.消费品:珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造。
6.建筑工程:建筑模型风动试验和效果展示,建筑工程和施工(AEC)模拟。
7.教育:模型验证科学假设,用于不同学科实验、教学。在北美的一些中学、普通高校和军事院校,3D打印机已经被用于教学和科研。
8.个性化定制:基于网络的数据下载、电子商务的个性化打印定制服务。国内3D打印产业发展现状及问题3D打印机虽然发展迅速,但仍面临缺乏宏观规划和引导、研发投入不足、产业链缺乏统筹发展、缺乏教育培训和社会推广等一系列问题。
3D打印的发展现状
1.技术研发
我国已有部分技术处于世界先进水平。其中,激光直接加工金属技术发展较快,已基本满足特种零部件的机械性能要求,有望率先应用于航天、航空装备制造;生物细胞3D打印技术取得显著进展,已可以制造立体的模拟生物组织,为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。
2.产业应用
目前,依托高校成果,对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有:北京殷华(依托于清华大学)、陕西恒通智能机器(依托西安交通大学)、湖北滨湖机电(依托华中科技大学)。这些公司都已实现了一定程度的产业化,部分公司生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场。
一些中小企业成为国外3D打印设备的代理商,经销全套打印设备、成型软件和特种材料。还有一些中小企业购买了国内外各类3D打印设备,专门为相关企业的研发、生产提供服务。其中,广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术有限公司等企业,设立了3D打印服务中心,发挥科技人才密集的优势,向国内外客户提供服务,取得了良好的经济效益。
3D打印存在的问题
1.缺乏宏观规划和引导
3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件技术,中游是立足于信息技术的数字化平台,下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。但在我国工业转型升级、发展智能制造业的相关规划中,对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。
2.企业对技术研发投入不足
我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节,存在较大缺陷,难以完全满足产品制造的需求。
而占据3D打印产业主导地位的美国3Dsystems、stratasys等公司,每年都投入1000多万美元研发新技术,研发投入占销售收入的10%左右。两家公司不仅研发设备、材料和软件,而且以签约开发、直接购买等方式,获得大量来自企业外部的相关细分技术、专利,已掌握一批关键核心技术。
3.产业链缺乏统筹发展
3D打印行业的发展需要完善的供应商和服务商体系、市场平台。供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商。市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业还处于“单打独斗”的初步发展阶段,产业整合度较低,主导的技术标准、开发平台尚未确立,技术研发和推广应用还处于无序状态。
4.缺乏教育培训和社会推广
目前,企业购置3D打印设备的数量非常有限,应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印相关的必修环节,3D打印停留在部分学生的课外兴趣研究层面。
我国发展3D打印产业的重要战略意义
发展3D打印产业,可以在提升我国工业领域的产品开发水平的同时有助于攻克技术难关,并且易形成新的经济增长点,促进就业。
当前,全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家面对近年来制造业竞争力的下降,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升制造业的主导权,加快3D打印产业发展,推动我国由“工业大国”向“工业强国”的转变。
1、发展3D打印产业,可以提升我国工业领域的产品开发水,提高工业设计能力
传统的工业产品开发方法,往往是先开磨具,然后再做出样品,而运用3D打印技术,无需开磨具,可以把制造时间降低为以前的1/10到1/5,费用降低到1/3以下。一些好的设计理念,无论其结构和工艺多么复杂,均可利用3D打印技术,短时间内制造出来,从而极大地促进了产品的创新设计,有效克服我国工业设计能力薄弱的问题。
2、发展3D打印产业,可以生产出复杂、特殊、个性化产品,有助于攻克技术难关
3D打印可以为基础科学技术的研究提供重要的技术支持。在航天、航空、大型武器等装备制造业,零部件种类多、性能要求高,需要进行反复测试。运用3D打印,除了在研制速度上具有优势外,还可以直接加工出特殊、复杂的形状,简化装备的结构设计,化解技术难题,实现关键性能的赶超。
⑵ 哪里适合建立3D打印产业园
据预测,2017年全球3D打印市抄场将达到60亿美元的规模,2020年3D打印成品将占产品生产总量的50%。3D打印这项被认为具有革命性意义的新型制造新技术,逐渐成为各地纷纷抢摊的新经济增长点。
目前国内3D研究技术最雄厚的三座大学,陕西占了两座。关于3D打印技术的专利权,一半都在陕西。依托这些资源,陕西在渭南建立了全国首个3D打印产业园,其中就有陕西増材制造制造协同创新研究院。为了推动这项技术发展,上至国家有关部委,下至陕西渭南市,都为3D产业的发展提供了很多支持。
前瞻产业研究院专家指出,中国的3D打印产业还处于发展初期,市场容量较小,应该在支持技术开发的同时,扶植3D打印的市场开拓,包括3D打印的应用、服务、教育培训等。只有市场应用进一步拓宽,3D打印产业才会真正发展壮大起来。
⑶ 3d打印设计大赛怎么写策划书
3d打印设计大赛怎么写策划书。,要多少页的呢,内容有的
⑷ 渭南3d打印产业园入住企业
有云工厂这样一个平台就是做3D打印的。
⑸ 3D打印机能否打印金属制品
可以。来
中国首台自主研发的源微型金属3D打印机5日在山东青岛西海岸新区正式发布。同时,中国首条微型金属3D打印机生产线落户青岛中德生态园。
本次发布的微型金属3D打印机型号为YBRP-140SLM。该3D打印机采用选区激光融化机制成型金属件,可度用于多材料、高性能的金属零部件的直接制造。
中国第一条自主研发的微型金属3D打印机生产线位于青岛中德生态园内,将带动中国微型金属3D打印机的产业化,市场化和国际化。
(5)3d打印文化产业园建议书扩展阅读:
金属3D打印技术,它为钛合金零件的加工提供了新的技术手段,这也为中国的航空制造业打开了一扇新的窗户。3D打印被称为增材制造技术。其原理是将计算机设计的三维模型分解成若干平面切片,然后根据切片图将待“打印”的材料逐层堆叠,最后将其“堆叠”成一个完整的物体。
航空航天部件的结构权利是复杂和昂贵的。一旦出现缺陷或缺陷,只能整体替换,这可能会造成不可估量的损失。然而,通过金属3D打印技术,可以用相同的材料将缺陷修复成完整的形状,而不影响修复后的性能,这大大节省了时间和金钱。
⑹ 文化创意与3D打印怎么结合
3D打印机的来优势是可以快速源的把你的创意的图档打印出来,由于成型原理不同,一些复杂的创意图档传统工艺非常难加工,3D打印机省时省力还省钱。既然是创意,那肯定只能高价格小批量,所以普通的批量生产就不划算,3D打印最终运用还是前期功能验证结构严整,后期小批量生产。
⑺ 关于3D打印的书
解析3D打印机:3D打印机的科学与艺术
这本书我看过不错,中英文版都可以找到电子版的pdf。
⑻ 3D打印技术可以运用到哪些领域
3D打印技术可以运用生活中从小到大的许多领域。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。
该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
3D打印机
建筑设计
在建筑业里,工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型,这种方法快速、成本低、环保,同时制作精美。完全合乎设计者的要求,同时又能节省大量材料。
医疗行业
西安市红会医院借助3d打印技术实现西北首例多孔型钛金属骨植入假体治疗强直性脊柱炎患者骨折脱位患者治疗。
西安市第四医院“私人定制”3D打印置换肩关节完成高难度置换术
西安交通大学第一附属医院设立3D打印医学研究与应用中心,标志着医工结合、强强联手的3D打印医学研究与应用中心正式落户陕西。
汽车制造业
不是说你的车是3D打印机打印出来的(当然或许有一天这也有可能),而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时,会将一些非关键部件用3D打印的产品替代,在追求效率的同时降低成本。
传统制造业
传统制造业也需要很多3D打印产品,因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3D打印技术本身非常适合大规模生产,所以制造业利用3D技术能带来很多好处,甚至连质量控制都不再是个问题。
科学研究
美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描,利用3D打印技术做出了适合研究的3D模型,不但保留了原化石所有的外在特征,同时还做了比例缩减,更适合研究。
产品原型
比如微软的3D模型打印车间,在产品设计出来之后,通过3D打印机打印出来模型,能够让设计制造部门更好的改良产品,打造出更出色的产品。
文物保护
3D打印技术在复原并保存历史文化方面具有重要意义,能还原文物的真实性,记录这些文物曾经遭受灭顶之灾的历史,有效避免了人类的历史记忆被抹杀。
一直以来,文物古迹的保护始终困扰着考古界,文物作为一种不可再生资源,一旦被毁掉,将再也不复存在,比如,西安秦始皇兵马俑,刚刚出土的时候色泽亮丽,表情栩栩如生,如今早已失去刚刚出土时的风采,风化严重,鲜艳的色泽消失了,暗淡如同黄泥。
食品产业
在食品行业,研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来,很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。当然,到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。
配件、饰品
这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒,还是有你半身浮雕的手机外壳,抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指,都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来,现在就可以实现。
(8)3d打印文化产业园建议书扩展阅读:
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。