3D打印技术：“智”造化工装备
- 2013-04-08 10:29:441713
神奇的3D打印
“3D”打印并不是一个新概念。1995年MIT创造了“3D打印”这个名词，随后3D打印便开始在实验室萌芽。逐渐地，3D技术开始运用在医疗模型、建筑模型等行业，被应用在更广泛的领域。
真正的3D打印发源于军方的“快速成型”技术，是一种由CAD（计算机辅助设计）通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。
相比传统制造工艺，3D打印有两大优点：一是节省原材料和人工，它的用料只有原来的1/3到1/2，制造速度却快34倍。另外，3D打印机可以制作形态各异的各种物品。“理论上，只要电脑可以设计出的造型，3D打印机都可以打印出来。”
随着应用的广泛和技术的成熟，让梦想照进现实的3D打印技术，是完全取代传统减材制造方式，还是成为传统制造业技术的一种重要补充？华中科技大学王运赣教授认为，在未来制造业发展中，“减材制造法仍是主流”。
“由于用于增材制造的材料研发难度大等原因，导致3D打印制造成本较高，一般达到每克10-100元；制造效率不高，尤其在金属材料成形方面，大约每小时100-3000克。”西安交通大学卢秉恒院士指出，目前增材制造技术在我国主要应用于产品研发，且制造成本高，制造效率低，制造精度尚不能令人满意。
据了解，3D打印技术在我国工业零部件制造方面得到一定应用，但尚未进入大规模工业应用，其工艺与装备，以及在航空航天、医疗等领域的应用都有待进一步开发。就目前的形势来看，3D打印技术并不具备取代传统制造业的条件，在大批量制造等方面，低成本的传统减材制造法更胜*。
3D打印给化工装备带来什么？
3D打印即快速成型技术（RP），也称增材制造，是上世纪90年代发展起来的一项*制造技术，可以在无需任何模具、刀具和工装的情况下，以ABS、PP、PLA等高分子树脂材料、光敏树脂、橡胶、尼龙、冶金粉末、钛合金等作为原材料，采用材料累加法，根据三维扫描并储存在电脑中的CAD数据，在计算机驱动控制下，用激光熔融的方法将材料逐层堆积，终形成三维实体产品，实现“无模制造”。
专家表示，化工行业既为3D打印提供主要的原材料，也是其应用的重点行业之一。与传统的制造模式相比，由于3D打印无需道具与加工模具等生产准备，即可实现任意复杂形状零件原型制造，具有速度快、精度高、性能稳定等优点。同时，该技术可使用多种耗材制作各种产品，使新产品设计开发周期缩短数倍甚至数十倍，费用节省30%~50%，加工效率提高3~5倍，新品成功率显著提高，产品开发成本和市场风险有效降低。
可是似乎3D打印还遇到了一些瓶颈，比如说它的技术难度比较高，打印的成本比较高等一系列的问题。但3D技术的出现，为化工装备的未来制造中指点迷津，真正的好设备，恐怕是客户想造什么，就能造什么，智能化极高，效率极高的机器，而且价格适中，便于运输，集各种优点于一身。总之，化工装备与3D打印技术的融合，还需要面对时间与市场的考验，还需要走上一条试验与探索之路。
附：3D打印技术简介
3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。