航空发动机涡轮模型、汽车发动机汽缸模型、教学医疗模型……9月16日上午,在山西增材制造研究院展位前,3D机打印出来的各种模型让人眼花缭乱,吸引了不少参观者驻足。“3D打印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粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。”山西增材制造研究院院长宫涛告诉记者,3D打印实现了制造从等材、减材到增材的重大转变,减材加工工艺主要指切、铣、磨等,等材加工工艺以铸、锻、焊等为代表。3D打印则是增材制造技术,以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,可以一次制造出复杂的零部件。
为了看一看神奇的3D打印是如何打印实物的,大家把展位围得水泄不通。宫涛拿起已经广泛用于临床手术中的金属牙冠介绍说,他们先在电脑里设计模型编程,然后将模型导入到打印机里去,打印机激光器按照预定程序扫描打印路径,将粉末熔化烧结,烧结完一层后,送粉机重新铺一层粉末,就这样层层叠加,最终实现快速“复制”“粘贴”。
3D打印改变了切削、组装等加工模式,减少了加工工序,能大大缩短新产品、新工艺的开发成本与周期。拿发动机缸盖来说,传统砂型铸造、工装模具设计制造周期需要5个月左右,利用3D打印技术能在1个星期内整体成型打印出四气门、六缸发动机缸盖砂型。
据了解,山西增材制造研究院设立的3D打印及材料创新研究平台兼具3D打印材料研究和3D打印推广展示两大功能,3D打印材料研究主要为改性高分子3D打印材料、光固化3D打印材料、聚氨酯3D打印材料、金属和陶瓷3D打印材料。3D打印推广展示面向省内装备制造、汽车、医疗、教育、建筑、文创等行业提供定制服务,促进我省3D打印产业发展规划的形成,并结合省级、市级重大工程项目,推动3D打印技术产学研用一体化发展。
3D打印产业当前发展情况如何呢?宫涛介绍,如今,3D打印产业已然成为国内各大企业争相投资的热点,但市场规模仍然较小,3D打印企业公司需要在商业模式、产品耗材与传统工业结合等多个方面进一步探索。目前,国内的3D打印主要集中在家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、文化创意及文物修复、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。