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西工大新闻网11月4日电（记者 王凡华 摄影报道）11月3日，中国济南，2013中国铸造活动周的“讲台”上，西工大长江学者、中国铸造学会第九届理事长黄卫东在大会报告中聚焦“3D打印”，讲述了“3D打印”技术对传统铸造行业带来的挑战与机遇。
/ U# L8 ] ?; i. [4 Q; A' e$ S$ d西工大3D打印技术研发特色鲜明
* a3 [( Y3 ?! p: r1 ~5 E1 S6 w3D打印学名叫增材制造技术，原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干层平面切片，然后把“打印”材料按切片图形逐层叠加，最终“堆积”成完整的物体。3 E; z, ~) V$ x" K% [1 W* ~: f
报告中，黄卫东简要介绍了3D打印技术国内外的发展情况，并梳理了该技术的应用实例，特别是对我校在3D打印技术的研发应用情况，作了重点介绍。
! Z4 y5 Z' X7 M, ~! Z0 _西北工业大学凝固技术国家重点实验室，是我国3D打印技术研发最出色的单位之一，主要发展名为“激光立体成形”的3D打印技术。该技术通过激光融化金属粉末，几乎可以“打印”任何形状的产品。其最大的特点是，使用的材料为金属，“打印”的产品具有极高的力学性能，能满足多种用途。
; Z: x3 [' \9 u5 V/ k. J: D4 u# x“随着航空航天技术的发展，零件构造越来越复杂，力学性能要求越来越高，重量却要求越来越轻，通过传统工艺很难制造。而3D打印则可以满足这些需求。”黄卫东说。/ n, N2 u5 @3 t- U6 n* S
为国产大飞机C919制造中央翼缘条，是3D打印技术在航空领域应用的典型。据黄卫东介绍，中央翼缘条长达3米，是大型钛合金结构件，作为机翼的关键部件，以我国现有制造能力无法满足需求，如果向国外采购，势必影响大飞机的国产化率。西工大与中国商用飞机有限公司合作，应用激光立体成形技术解决了C919飞机钛合金结构件的制造问题。黄卫东说，这项技术在航空航天发动机等关键部件的制造上也得到了运用。! @2 a4 |' }9 ?# b- G
西工大3D打印技术对零部件的修复也独树一帜。航空航天零件结构复杂、成本高昂，一旦出现瑕疵或缺损，只能整体更换，可能造成数十万、上百万元损失。而通过3D打印技术，可以用同一材料将缺损部位修补成完整形状，修复后的性能不受影响，大大节约了时间和金钱。 ; [: K. }; v2 T2 [8 w6 j6 y
“4D打印只是3D打印技术庞大家族里小小的技术革新”9 J% ~% a& [( [. c- ^( ^2 K
3D打印尚未普及，如今，“4D打印”又开始被媒体关注并热炒。
! Q( {: ?$ {! g, v0 E! d3 [4 Q而黄卫东教授在报告中则认为：以为“4D打印”就比3D打印“高级”——“那是对这个术语还不够了解”。实际上，“3D打印是一场革命，是真正非常厉害的技术；4D打印只是3D打印技术庞大家族里小小的技术革新而已，它远不能和3D打印相提并论。”黄卫东说。
/ L9 [& a* k4 y. s& j# Z据悉，4D打印概念源于美国麻省理工学院在TED2013大会上的发布。4D打印并不是“第四维度”，它是自我组装，即材料自动变成为预设的模型，通过软件设定模型和时间，变形材料会在指定时间之内变形为所需的形状。与3D打印需要建模、扫描不同，4D打印更为智能，物料可自行创造，简化了打印过程。
, j& E. V" y g7 e“增材制造技术对铸造行业来讲是机遇多于挑战”
8 D- `9 m2 N! H2 w8 {黄卫东在报告中认为，3D打印技术对于我国铸造行业整体而言，“是机遇多于挑战”。
/ c) T8 n% Z1 z/ t* Q$ K" M他说，在快速制造模型与砂型方面，3D打印可以加速新产品研发速度，降低工艺研究成本与风险，满足单件与小批量市场需求；在激光组合制造领域，可以增强对市场需求的适应能力；在高性能修复方面，可以减少高端铸件的废品率，满足产品的进度要求。7 [6 X1 W8 f/ q7 t) L9 W1 L; I
相比直接制造，3D打印技术在“更复杂的结构、更高的性能、更快的反应速度”等方面，具有极大的优势。1 V' s$ S5 s }5 P$ B
但是，当前的情况是，“这些挑战对目前的铸造界来讲，还是微不足道的。”黄卫东分析道。其中，一个重要原因就是3D打印当中原材料的成本很高，一般情况下，铝合金等合金材料大概是每公斤就要两万多元。“但是，这项新技术当中成本下降的空间是很大的，我们要对3D打印技术未来发展对铸造界带来的挑战保持清醒的认识。”
: m7 @! W+ [2 Y, t( p7 ?黄卫东前瞻性的分析，引起了与会专家和学者的极大兴趣。
, f& s% h; [6 e3 @& d3D打印技术经过20余年的发展，在全球范围内已形成一个规模16.8亿美元的新兴产业，并以年均20%-30%的速度高速成长。中国3D打印技术也正在迅速“生长”，今年4月，3D打印产业首次入选国家高技术研究发展计划（863计划）。
5 s7 ?& ^2 N+ d G7 z0 O- l# H* |- P业内认为，3D打印是一场制造技术的革命，是中国制造业升级的重要一环。但3D打印在中国还处于初级阶段，从整个产业角度来看，由于缺少龙头企业的带动作用，政府暂时缺少针对性的扶植措施，整体产业体量还较小；另一方面中国制造业还处于粗放形式，各个环节对3D打印技术带来的冲击认识还不足，接受度较低。6 ]7 T9 l( c$ o/ u; A- @
据记者了解，中国对3D打印的研发，已经有了长达20多年的探索和积累。业内认为，中国在科研方面已经颇具实力，但是在商业化和产业化方面仍不成熟。可以看到的是，国内3D打印行业的科研力量都在积极与企业合作，努力将3D打印推向应用。 |
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发表于 2013-11-13 14:11:39
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