3D打印

孙立华

谓3D打印技术，就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黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术又称为“快速成型技术”或“增材制造技术”，诞生于上世纪80年。有专家预测，3D打印技术的发展，将在工业界掀起大潮，并与其他一些数字化生产模式推动新一轮的工业革命。

3D打印优势在哪儿？

与传统制造业的“减材制造技术”相比，3D打印技术具有制造成本低、研制周期短、生产效率高等明显优势，广泛应用于传统制造业、航空航天、生物医学、文物保护、食品行业、建筑设计、文化创意和配件饰品等领域。3D打印能极大地降低制造业建立工厂的基本要求和投资额度，它能引发新一轮的小型企业兴旺和扩张的潮流。3D打印能在现有垄断化，大规模、超大规模化的工业模式下，以现代工业缺乏的创新和灵活的生产机制诞生大量有竞争力的小型企业。

在传统零部件制造领域，3D打印技术是用球形金属粉进行压制，可以快速地把复杂零部件制作出来，而且质量上和传统模具制造出来的差不多。如制造一个零部件，用传统技术铸造技术，90%的原料会被丢弃，而3D打印则没有浪费。

在高精尖的武器装备制造领域，3D打印的表现又如何呢？目前，3D打印技术已经被大量应用于美军武器装备的研发之中，除了能够提升武器装备的研发速度外，还能大幅降低武器装备的造价成本和生产周期。如美国F-15研发花了6年，F-22则花了16年；俄苏-27花了10年，苏-30也花了6年。如果借助3D打印技术及其他信息技术，最快只需3年的时间就能研制出一款新战斗机。美军已应用3D打印技术辅助制造导弹用弹出式点火器模型，并取得了良好的效果。美国GE航空已应用3D打印技术制造终极喷气发动机，并将所有的专门技术应用于下一代的军用发动机上，能够自动地将高推力模式转换到高效率模式。2013年1月7日，美国陆军快速装备部队（REF）将其第2个移动远征实验室部署到了战区。该实验室集成多项新式技术，其中一项就是可以通过使用3D打印机和计算机数字控制（CNC）设备将铝、塑料和钢材生产加工成所需零部件。

能“打印”什么装备？

目前，国外已经通过3D打印技术成功地“打印”出了手枪、自行车、汽车、电控飞行器等。2012年，美国3D打印服务提供商已经“打印”了75万种产品，使用的材料包括塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃等，数量之多令人惊叹。

一家美国公司利用3D打印技术，成功造出AR-15半自动步枪的弹匣及其他部件。不久后，这家公司又在互联网上公布，首款名为“解放者”的3D打印手枪试射成功。据报道，这款3D金属手枪，已经成功发射了50发子弹，且多次击中30公尺外的靶心。公司还使用了包括激光烧结和研磨金属等多种技术，共用33种不锈钢和合金制成。

在美国国家航空航天局支持下，华盛顿州立大学（WSU）研究人员演示了如何利用3D打印设备和月球上类似材料来制造零件。作为华盛顿州立大学机械和材料工程学院教授的阿米特·班德亚帕德耶和苏蜜塔·布兹，是3D打印领域的知名研究人员。这两位教授目前所做的项目，是一项利用3D打印技术为小型研究卫星制造金属和陶瓷组件的探索性项目。这种小型研究卫星尺寸大约与咖啡杯一样，它拥有世界上最小的液体火箭发动机。采用3D打印技术，零件也能够比传统制造技术更容易修改。

3D打印的持续升温催生了全球第一款全能3D一体机。该款机器不仅可以扫描、复印、打印3D物体，甚至可以传真3D物体。这款名为“宙斯”（Zeus）的3D打印传真机配有一个7英寸的触摸屏，以及4个极易操作的按钮。“宙斯”是一台独立设备，不必与台式机相连即可使用。所以，下次当你需要一把锤子时，可以直接扫描邻居家的锤子，或者让他们给你传真过来。

据报道，英国航天系统公司宣布，一架装配3D打印金属零件的旋风式战斗机试飞成功。英国航天系统公司说，该战机部分零件造价不到100英镑，未来每年有可能为公司省下数十万英镑。这架飞机的3D打印组件包括驾驶舱无线电的防护罩、起落架防护装置及进气口支架。该公司希望利用3D打印技术提高飞机零部件制造效率，同时降低成本。飞机使用的3D打印部件主要包括驾驶舱无线电防护装置、飞机起落装置等，这些部件均在英国皇家空军一个军事基地生产和组装。