JC35導讀：目前，3D打印技術成為熱門搜索詞匯，在機床行業中雖未普及，卻已帶來“強音”。若能將3D打印技術融合到數控機床等機械設備中，將為模具加工、金屬加工、成品制造、高精密打制等實現快速復制和完工，高精地為機械制造領域服務。3D打印技術應用在機床領域的狀況如何？3D打印技術對未來機床行業有何影響？本文將為您揭曉。
“3D打印技術”成關注焦點
近上映的一部電影《十二生肖》中，3D打印機以神奇快速仿制產品而廣受關注。
成龍的這部電影中“3D打印”有兩個過程，是掃描，用手套就掃描了這個物件，另外一塊是打印出來，但是在成龍電影里面3D打印出這樣一個器件是實時的。基本上那邊磨完，這邊打印出來了。但這個過程現實上是很漫長的，像他這樣高25到30厘米的一個產品的話估計得做個七個小時到八個小時。
再如電影《碟中諜4》中，為阻止冷艷女殺手與恐怖分子的密碼交易，特工伊森使了一計“瞞天過海”。他計劃用“面具制造機”一臺能夠在短時間內通過三維建模從而完整“打印”出他人容貌的機器，制作出女殺手的面具。盡管這一計劃因不小心碰翻了打印機而落空，不過此前，面具制造機打印出的立體面具還是幫助伊森成功潛入了克里姆林宮，混過了衛兵的搜查。
據了解，3D打印機是一個名叫恩里克·迪尼的發明家設計的一種神奇的打印機，不僅可以打印出一棟的建筑，甚至可以在航天飛船中給宇航員打印任何所需的物品。3D打印，3D打印又稱為三圍打印，快速成形技術的一種，是運用粉末狀的金屬或者是塑料等可黏合的材料，通過一層又一層的多層打印方式構造零對象，模具的制造工業設計用于建造模型，現在正在發展成為一種產品的制造，形成直接數字化的制造。理論上，只要電腦可以設計出的造型，3D打印機都可以打印出來。
“3D”打印并不是一個新概念。1995年MIT創造了“3D打印”這個名詞，隨后3D打印便開始在實驗室萌芽。逐漸地，3D技術開始運用在醫療模型、建筑模型等行業，被應用在更廣泛的領域。
真正的3D打印發源于軍方的“快速成型”技術，是一種由CAD（計算機輔助設計）通過成型設備以材料累加的方式制成實物模型的技術。
“快速成型首先是將實際物體的3D數據沿某一坐標軸進行分層處理，也就是將3D物體進行虛擬化切片，得到無數個二維界面，由此形成每層截面的二維截面數據。”郭嶠介紹，“之后，再按照特定成形方法和技術每次只加工一個截面，這一過程反復進行，直到所有的截面加工完生成實體原型。”
3D打印真正融入機床之路依然漫長
機床是制造業的母機，若3D打印技術能融入機床領域，無疑是如虎添翼。不僅使生產制造效率提高，而且可以完成許多制造難題。機床中的專用機床，會根據客戶要求，而定制功能，但功能并不夠強大，可能還未達到隨心所欲地設計制造。但若，3D打印的引入，必將帶動“人人買機床，人人來加工”的局面，使機床行業在普及與應用度上均大大提升。
相比傳統制造工藝，3D打印有兩大優點：一是節省原材料和人工，它的用料只有原來的1/3到1/2，制造速度卻快34倍。另外，3D打印機可以制作形態各異的各種物品。“理論上，只要電腦可以設計出的造型，3D打印機都可以打印出來。”
但實際生活中，3D打印技術真能廣泛應用于機床行業嗎？答案是，路還很長。
隨著應用的廣泛和技術的成熟，讓夢想照進現實的3D打印技術，是完全取代傳統減材制造方式，還是成為傳統制造業技術的一種重要補充？華中科技大學王運贛教授認為，在未來制造業發展中，“減材制造法仍是主流”。
“由于用于增材制造的材料研發難度大等原因，導致3D打印制造成本較高，一般達到每克10-100元；制造效率不高，尤其在金屬材料成形方面，大約每小時100-3000克。”西安交通大學盧秉恒院士指出，目前增材制造技術在我國主要應用于產品研發，且制造成本高，制造效率低，制造精度尚不能令人滿意。
據了解，3D打印技術在我國工業零部件制造方面得到一定應用，但尚未進入大規模工業應用，其工藝與裝備，以及在航空航天、醫療等領域的應用都有待進一步開發。就目前的形勢來看，3D打印技術并不具備取代傳統制造業的條件，在大批量制造等方面，低成本的傳統減材制造法更勝一籌。
可見現在似乎3D打印還遇到了一些瓶頸，比如說它的技術難度比較高，打印的成本比較高等一系列的問題。但3D技術的出現，為高精密機床在未來發展中指點迷津，真正的好機床，恐怕是客戶想造什么，就能造什么的數控化極高，效率極高的機器，而且價格適中，便于運輸，集各種優點于一身。總之，機床制造，需要面向市場，面向未來！
附：中國3D打印機廠商：
在飛機、核電和火電等行業所使用的重型機械、精密機械裝備上，傳統的焊接和零部件加固的方法使得部件之間的連接并不牢固，但是使用3D打印技術，出來的產品是自然無縫連接，結構之間的穩固性和連接強度要遠遠高于傳統方法。這在飛機、核電等裝備制造行業的應用上非常廣泛。
南風股份：8月25日公告子公司南方風機研究所將投資“重型金屬構件電熔精密成型技術項目”，總投資1.68億元，南方風機研究所投資的項目就是國際上流行的3D打印技術。
銀邦股份：8月15日公告與無錫安迪利捷貿易有限公司共同出資設立飛而康快速制造科技有限責任公司，新設立公司主營業務暫定為高密度、高精度粉末冶金零件、各類新材料與復雜部件的研發、生產、銷售，其中主營業務中有部分產品涉及激光快速成型技術。該技術是金屬3D打印技術中的一種。
大族激光：公司以激光標記、焊接、切割設備起家,并依托光機電一體化的設備研發平臺,成功拓展熱點行業專用設備，涵蓋行業包括LED、光伏、PCB和激光制版印刷行業。
中航重機：去年擬與另7家公司共同投資成立中航激光成形制造有限公司，中航激光注冊資本1億元，其中公司出資2000萬元。中航激光是國內唯一生產激光噴粉成型設備的公司，而且已經實現收入。
華中數控：華中科技大學教授史玉升團隊在國內的3D打印機研發方面，處于領先地位；作為華中科技大學控股的上市公司，已經與學校的相關研究機構展開3D打印設備的合作開發。
蘇大維格：國內少數既從事裝備制造又從事產品生產的微納光學制造企業之一。寬幅高品質數碼激光模壓全息原版、大幅面激光定位圖像轉移材料SVG-tf01、公共安全證卡防偽材料獲得過國家重點新產品認定；數碼激光立體（全息）照排系統、寬幅定位激光轉移材料、寬幅激光高速直寫設備、公共安全防偽材料獲得江蘇省高新技術產品認定。
光韻達：精密激光制造和服務提供商，在國內激光模板產品與柔性線路板激光成型服務占據一定位置。
宏昌電子：3D打印機使用液態環氧樹脂，通過激光使樹脂硬化成形，是3D打印的主要材料。
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