從高端制造到藝術(shù)創(chuàng)作，3D打印成為中國制造新圖景

來源:人民日報海外版

從航空航天、醫(yī)療、模具、汽車制造，到珠寶、藝術(shù)創(chuàng)作等領(lǐng)域，日益廣泛的應(yīng)用場景讓3D打印技術(shù)走進了許多人的工作生活，也為中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。

△工作人員在位于西安高新區(qū)的鉑力特金屬增材制造智能工廠項目車間內(nèi)操作3D打印設(shè)備。 新華社記者 邵 瑞攝

成為高端制造利器
2022年10月，一臺長17米、寬17米、高12米的混凝土3D打印機首發(fā)儀式在三峽大學(xué)舉行，開機后架子上可移動大型噴頭按墻體走向噴射混凝土進行“打印”，就像制作蛋糕時奶油裱花一樣層層疊加，精準(zhǔn)快速平整……

“只要有建筑圖紙，基于數(shù)字建筑設(shè)計方法及機器人自控系統(tǒng)，通過混凝土3D打印機就可以打印出理想的房子?！比龒{大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院副教授李洋波介紹。

不只是基建領(lǐng)域，在高端制造領(lǐng)域中，3D打印已經(jīng)得到實際應(yīng)用。以北京冬奧會為例，開幕式上，“微火”照亮主火炬臺的創(chuàng)意令人難忘?！拔⒒稹彪m微，卻不乏科技元素：主火炬的外飄帶、內(nèi)飄帶及燃燒系統(tǒng)全部采用3D打印技術(shù)制作而成。此外，中國鋼架雪車選手腳下的跑鞋鞋釘也由鈦合金3D打印而成。

“3D打印是制造業(yè)熱門技術(shù)，應(yīng)用范圍極廣，是高端制造的一件‘新利器’。它既可以打印塑料、陶瓷等非金屬材料，也可以打印鋼鐵、鋁合金、鈦合金、高溫合金等金屬材料，成形尺寸從微納米元器件到10米以上大型航空結(jié)構(gòu)件，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展提供了巨大契機。”中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授盧秉恒說。

技術(shù)實現(xiàn)彎道超車
從材料到技術(shù)手段，3D打印領(lǐng)域已經(jīng)成為中國技術(shù)創(chuàng)新的“新高地”。盧秉恒認(rèn)為，信息技術(shù)日新月異，3D打印技術(shù)在計算機控制下，可以打印出多種材料和形狀，為工業(yè)生產(chǎn)及日常生活帶來重大變化。

在金屬3D打印領(lǐng)域，中國工程院院士王華明與團隊經(jīng)過多年不懈努力，在技術(shù)上實現(xiàn)了彎道超車。2005年6月，在王華明團隊的努力下，中國第一個3D打印的鈦合金小零件被裝上飛機，就此邁出金屬3D打印技術(shù)標(biāo)志性的一步。2009年，王華明和他的團隊用3D打印技術(shù)做出了國產(chǎn)大飛機C919機頭鈦合金主風(fēng)擋整體窗框，這個“大家伙”的重量大約20斤，一個成年人可以輕松拿動，中國由此成為率先突破這一技術(shù)的國家。

憑借3D打印技術(shù)，中國在飛機、火箭等重大裝備的大型復(fù)雜關(guān)鍵金屬構(gòu)件制造領(lǐng)域達(dá)到世界先進水平。

應(yīng)用單位表現(xiàn)搶眼
3D打印又被稱為增材制造，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過將專用的材料進行逐層打印來構(gòu)造物體。作為前沿領(lǐng)域的尖端技術(shù)，3D打印技術(shù)獲得了許多政策支持。

2022年8月，工信部公布首批增材制造典型應(yīng)用場景名單，涵蓋工業(yè)、醫(yī)療、建筑、文化等領(lǐng)域的36個典型應(yīng)用場景。名單中裝備技術(shù)的提供單位多在各自領(lǐng)域獨樹一幟，如鉑力特在航空航天金屬增材制造領(lǐng)域處于龍頭地位，漢邦科技推動金屬3D打印對傳統(tǒng)制造業(yè)的變革，南京鋮聯(lián)專注于齒科3D打印……應(yīng)用單位也均在不同領(lǐng)域起到帶頭作用，如三大航空、航天集團在3D打印技術(shù)應(yīng)用方面領(lǐng)先，北醫(yī)三院、唐都醫(yī)院等在醫(yī)療3D打印應(yīng)用方面?zhèn)涫荜P(guān)注，匹克體育在消費品3D打印領(lǐng)域方面表現(xiàn)搶眼。

3D打印技術(shù)人才也成為一項國家認(rèn)可的新職業(yè)。2022年6月，人力資源和社會保障部發(fā)布一批新職業(yè)信息，涵蓋從事增材制造技術(shù)、裝備、產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計并指導(dǎo)應(yīng)用的工程技術(shù)人員。

此外，越來越多的中國3D打印機品牌走向海外市場，彰顯了中國品牌在全球3D打印市場的自信。