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增材制造,重塑制造业的未来!

2018-07-09 20:06:09 网络整理 阅读:103 评论:0

增材制造实现了制造方式从等材、减材到增材的重大转变,改变了传统制造的理念和模式,将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,被认为是制造业领域代表性的颠覆性技术

增材制造,重塑制造业的未来!

增材制造,人们最常见的,是3D打印,它是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术。增材制造可节约制造材料和加工时间,制作形态千奇百怪的物品,实现制造的个性化和定制化,并有助于推动新材料、智能制造等领域的快速发展。增材制造近年研究较多的材料是陶瓷和金属,可打印的金属材料范围不断拓宽,石墨烯、复合材料等也获得高度重视。增材制造技术的重点发展方向是混合材料打印、提高打印速度、实现大尺寸制造等。增材制造的应用日益广泛,汽车制造、先进电池制备、空航天零部件制造、人体生物仿生组织制备等都是发展热点。

在3D打印的基础上,科学家又提出了4D打印的概念,即3D打印出来的结构能够在外界激励下发生形状或者结构的改变,让物体自动组装构型,从而实现产品设计、制造和装配的一体化融合,未来在生活、艺术、航空航天、医疗、军事等领域有巨大的应用潜力。

增材制造正在从专业化走向社会化,从产品开发的工具转变为批量生产制造的手段,正处于技术发展的井喷期、产业发展的起步期,在医疗、文化教育、汽车、航空航天、能源与军事领域取得了众多亮点的研发及应用进展。例如,美国科学家以生物凝胶为材料,利用3D打印制成的人工卵巢能够使老鼠受孕并产下健康的后代;英国科学家以供体干细胞、藻酸盐和胶原蛋白为原料,创造出一种特制的“生物墨水”,并首次采用3D打印技术打印出人眼角膜。中国大飞机C919中采用增材制造技术,生产了目前国内飞机尺寸最大、结构最为复杂的钛合金主承力关键构件以及长达3米的中央翼缘条。中国科学院空间应用工程与技术中心组织的空间增材制造技术抛物线飞机飞行试验对五种材料和两种制造工艺进行了微重力环境下的验证与探索,取得了成功。

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