對于3D打印,業(yè)界有兩種截然相反的觀點:一種預測它將推動第三次工業(yè)革命,一種認為它不具有商業(yè)價值。24日來南京江寧參加中國3D打印研究院初創(chuàng)的西安交大機械工程學院院長、國家973項目首席科學家盧秉恒院士接受記者采訪時說,目前3D打印的研究和開發(fā)還處于摸索階段,說成是“工業(yè)革命”為時尚早,但它的確對產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)生重大影響,并將推動個性化產(chǎn)品制造,漠視和低估它的前景也過于悲觀了。
“3D打印”的學術名稱為“快速成型技術”,根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù),通過成型設備以材料累加的方式制成實物模型。“產(chǎn)品制造不需要刀具、夾具和機床,想法和設計在電腦上畫圖,通過打印機就可以變成產(chǎn)品,這簡直太奇妙了!”以英國《經(jīng)濟學人》為代表的理論界預測,3D打印“顛覆我們的(制造業(yè))傳統(tǒng)理論和概念,是第三次工業(yè)革命的一種表現(xiàn)形式”。
但產(chǎn)業(yè)界卻不這么樂觀。在2013臺灣平面顯示器展會上,制造大佬、鴻海董事長郭臺銘認為,3D打印絕不等于第三次工業(yè)革命,鴻海30年前就在用3D打印技術,但無法量產(chǎn)于商業(yè)用途。他以3D打印制造出的電話為例,說明這東西可以制造出,但只能看,不能用;不能加上電子組件,無法成為電子產(chǎn)品量產(chǎn)!埃3D打。┤绻娴氖牵ㄓ杏茫俏业摹值惯^來寫。”
盧秉恒院士首創(chuàng)“快速制造國家工程研究中心”,是3D打印領域的學科帶頭人,被譽為“中國3D打印第一人”。他認為,理論界的預期只是一種展望,尚需時間來檢驗,而企業(yè)家的應用的確說明了這項技術面臨的困境和需要攻克的難題。
盧秉恒介紹,目前3D打印的“神奇意義”,更多地體現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)上。譬如,飛機的研發(fā)周期約為20年,汽車的開發(fā)周期兩三年,耗時這么長,就因為一些核心部件、零件需要大量的重復試驗,像美國飛機的發(fā)動機零部件需要多達2500次試驗,如果采用傳統(tǒng)制造,費時費力,風險極大,而3D技術可以自動、快速、直接和精確地將計算機中的設計轉(zhuǎn)化為模型,甚至直接制造零件或模具,縮短研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮減生產(chǎn)成本,過去幾個月才能完成的工序,現(xiàn)在也許幾天、幾小時就可以完成。
“對于制造業(yè)來說,研發(fā)比產(chǎn)能更重要。”盧秉恒介紹,美國科技界統(tǒng)計,通過3D打印,產(chǎn)品研發(fā)周期和費用只有過去的一半,這就大大縮短產(chǎn)品的更新周期,提高了企業(yè)的競爭力。另外,3D還可“打印”傳統(tǒng)制造無法生產(chǎn)的產(chǎn)品,譬如特殊形狀的發(fā)動機零部件、特殊功能的人工骨。西安交大通過3D打印嫁接生物仿真技術,生產(chǎn)出醫(yī)學用鈦合金人工骨,從外到內(nèi)分為骨質(zhì)層、骨松層、骨髓層,和人體骨并無二致!八匀绻3D打印將帶來什么‘革命性的影響’,也要通過數(shù)字化、人工智能制造和新型材料等綜合疊加來實現(xiàn),單是3D打印一項,完不成這樣的歷史使命!
據(jù)介紹,目前適用于3D打印的材料只有光敏樹脂、塑料、鈦粉等近10種,產(chǎn)品精度不夠,效率不高,如“打印”一個蘋果型的玩具要8小時。盧秉恒說,這正是3D打印有待攻克的課題。他介紹,從制造業(yè)歷史看,鑄造業(yè)(材料增加)已有三四千年,切割技術(材料去除)也有幾百年,3D打。ú牧显錾┑陌l(fā)展才30年!爸袊殉芍圃鞓I(yè)大國,需求是最好的大學,結(jié)合信息技術、材料科技,3D應用一定能找到突破口!