智造先鋒 | 王華明：3D打印需要創(chuàng)新，更需要理性
時(shí)間：2018-04-14 10:44 來源：南極熊 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
王華明
北京航空航天大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，激光增材制造領(lǐng)域?qū)＜摇Ｇ嗄陮W(xué)者，2006年"全國五一勞動獎?wù)?及"國家杰出青年科學(xué)基金"獲得者，北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院"長江學(xué)者特聘教授"。現(xiàn)任材料加工工程學(xué)科責(zé)任教授、材料加工工程及自動化系主任、航空科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室"航空材料與結(jié)構(gòu)"首席科學(xué)家。
觀點(diǎn)一3D打印需要和其他技術(shù)互補(bǔ)發(fā)揮更大作用
3D打印技術(shù)僅僅是制造技術(shù)大家庭中的一個(gè)“明星成員”，并非萬能，也有其適用范圍。比如，對于一些尺寸非常大、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、性能要求非常高的構(gòu)件，3D打印相比傳統(tǒng)的減材加工技術(shù)，有諸如節(jié)省材料、方便加工、縮短周期、降低成本等優(yōu)勢。但如果零件簡單、結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，且需要大規(guī)模生產(chǎn)，采用傳統(tǒng)工藝可能更快、更便宜。目前，3D打印技術(shù)的主要應(yīng)用有非金屬零件增材制造、生物組織及器官增材制造、高性能金屬構(gòu)件增材制造等。
3D打印對整個(gè)制造業(yè)仍具有變革性意義，在面向未來的材料和工藝需求中，3D打印和其他先進(jìn)制造技術(shù)互補(bǔ)結(jié)合，或能發(fā)揮更大的作用。
觀點(diǎn)二3D打印技術(shù)帶來3大顛覆性革新
3D打印技術(shù)帶來的最大的顛覆首先是改變結(jié)構(gòu)，原來設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)雖然很好，但是受傳統(tǒng)的制造技術(shù)的制約無法實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在3D打印是一層一層的往上去做，真正改變的是結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)師們應(yīng)該更多地了解這一技術(shù)。
第二，變革材料。在3D打印過程中，可以合成出很多用傳統(tǒng)方法無法合成的材料，也可以解決傳統(tǒng)制備材料過程中無法解決的天花板問題。所以說，3D打印既是新工藝，更是新材料。
第三，制造技術(shù)的變化，材料、結(jié)構(gòu)和制造自身。3D打印如果說按照材料來分，相對比較簡單，一類是打印非金屬的，一類是打印金屬的。當(dāng)然還有一種就是所謂生物3D打印，但生物3D打印跟增材制造沒有關(guān)系，它只是為培養(yǎng)生物組織提供了一種手段，這種生物組織就是靠培養(yǎng)出來的，是靠細(xì)胞的分裂生長出來的，并不是打印出來的，所以本身它是屬于生命科學(xué)范疇的事兒。通常來講，3D打印只針對金屬和非金屬的打印。
觀點(diǎn)三3D打印技術(shù)需要創(chuàng)新，更需要理性
3D打印目前主要解決的是技術(shù)問題，真正要走向工業(yè)化，任重而道遠(yuǎn)。即便對金屬材料來說，也不是所有材料都可以，不是所有構(gòu)件都適合做。3D打印未來發(fā)展方向，一定是打印專用的新材料。
我覺得3D打印就像是一匹千里馬，它的潛力是很大的。增材制造和傳統(tǒng)制造各有優(yōu)勢，增材制造并不能取代傳統(tǒng)制造技術(shù)，但是確實(shí)有很多用武之地。現(xiàn)在很多人提到3D打印技術(shù)和第三次工業(yè)革命的關(guān)系，我覺得第一，它絕不是劃等號，3D打印技術(shù)至多是作為第三次工業(yè)革命的元素或者是組成部分。第二，引起第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素也不是3D打印技術(shù)，因?yàn)榈谌喂I(yè)革命已經(jīng)在進(jìn)行了。我覺得3D打印技術(shù)需要提前，需要創(chuàng)新，也需要理性。
北京航空航天大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，激光增材制造領(lǐng)域?qū)＜摇Ｇ嗄陮W(xué)者，2006年"全國五一勞動獎?wù)?及"國家杰出青年科學(xué)基金"獲得者，北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院"長江學(xué)者特聘教授"。現(xiàn)任材料加工工程學(xué)科責(zé)任教授、材料加工工程及自動化系主任、航空科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室"航空材料與結(jié)構(gòu)"首席科學(xué)家。
觀點(diǎn)一3D打印需要和其他技術(shù)互補(bǔ)發(fā)揮更大作用
3D打印技術(shù)僅僅是制造技術(shù)大家庭中的一個(gè)“明星成員”，并非萬能，也有其適用范圍。比如，對于一些尺寸非常大、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、性能要求非常高的構(gòu)件，3D打印相比傳統(tǒng)的減材加工技術(shù)，有諸如節(jié)省材料、方便加工、縮短周期、降低成本等優(yōu)勢。但如果零件簡單、結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，且需要大規(guī)模生產(chǎn)，采用傳統(tǒng)工藝可能更快、更便宜。目前，3D打印技術(shù)的主要應(yīng)用有非金屬零件增材制造、生物組織及器官增材制造、高性能金屬構(gòu)件增材制造等。
3D打印對整個(gè)制造業(yè)仍具有變革性意義，在面向未來的材料和工藝需求中，3D打印和其他先進(jìn)制造技術(shù)互補(bǔ)結(jié)合，或能發(fā)揮更大的作用。
觀點(diǎn)二3D打印技術(shù)帶來3大顛覆性革新
3D打印技術(shù)帶來的最大的顛覆首先是改變結(jié)構(gòu)，原來設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)雖然很好，但是受傳統(tǒng)的制造技術(shù)的制約無法實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在3D打印是一層一層的往上去做，真正改變的是結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)師們應(yīng)該更多地了解這一技術(shù)。
第二，變革材料。在3D打印過程中，可以合成出很多用傳統(tǒng)方法無法合成的材料，也可以解決傳統(tǒng)制備材料過程中無法解決的天花板問題。所以說，3D打印既是新工藝，更是新材料。
第三，制造技術(shù)的變化，材料、結(jié)構(gòu)和制造自身。3D打印如果說按照材料來分，相對比較簡單，一類是打印非金屬的，一類是打印金屬的。當(dāng)然還有一種就是所謂生物3D打印，但生物3D打印跟增材制造沒有關(guān)系，它只是為培養(yǎng)生物組織提供了一種手段，這種生物組織就是靠培養(yǎng)出來的，是靠細(xì)胞的分裂生長出來的，并不是打印出來的，所以本身它是屬于生命科學(xué)范疇的事兒。通常來講，3D打印只針對金屬和非金屬的打印。
觀點(diǎn)三3D打印技術(shù)需要創(chuàng)新，更需要理性
3D打印目前主要解決的是技術(shù)問題，真正要走向工業(yè)化，任重而道遠(yuǎn)。即便對金屬材料來說，也不是所有材料都可以，不是所有構(gòu)件都適合做。3D打印未來發(fā)展方向，一定是打印專用的新材料。
我覺得3D打印就像是一匹千里馬，它的潛力是很大的。增材制造和傳統(tǒng)制造各有優(yōu)勢，增材制造并不能取代傳統(tǒng)制造技術(shù)，但是確實(shí)有很多用武之地。現(xiàn)在很多人提到3D打印技術(shù)和第三次工業(yè)革命的關(guān)系，我覺得第一，它絕不是劃等號，3D打印技術(shù)至多是作為第三次工業(yè)革命的元素或者是組成部分。第二，引起第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素也不是3D打印技術(shù)，因?yàn)榈谌喂I(yè)革命已經(jīng)在進(jìn)行了。我覺得3D打印技術(shù)需要提前，需要創(chuàng)新，也需要理性。
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