3D打印机

　　大连理工大学和大连优利科特科技发展有限公司研制的新型3D激光打印机进入调试阶段，该机的加工尺寸可达1.8*1.8*1.8米，刷新了世界3D打印机加工尺寸记录，据悉此前这一纪录是由华中科技大学研制的3D打印机保持的。大连理工的这台3D打印机的工作原理采用“轮廓线扫描”技术，比传统技术的激光3D打印机加工时间缩短35%，制造成本降低40%。此外，在3D打印领域，中航集团用3D打印技术制造的飞机零部件时构建成型达到4*3*2米。据称，其使用的原理与民用3D打印技术原理不同，故不能简单比较。

　　3D打印是目前全球最热门的技术，它彻底颠覆了传统工业的加工方法，被誉为“第三次工业革命”的先锋代表。据悉，目前小型桌面3D打印机在欧美已实现商业化，但在工业级大型零部件制造方面，3D打印时间长、成型材料贵、大尺寸零件物理变形等问题一直难以解决。大连理工大学教授姚山及其团队历经10多年时间，解决了数不清的大小难题，终于实现了该领域的重大突破。

　　姚山教授告诉记者，一般3D打印都是按照规划好的图形数据，通过“点-线-面-体”逐步堆积耗材最终获得零件。而他们研制的激光3D打印机只需打印零件每一层的轮廓线，使轮廓线上砂子的覆膜树脂碳化失效，再按照常规方法在180℃加热炉内将打印过的砂子加热固化和后处理剥离，就可以得到原型件或铸模。

　　这种打印方法的加工时间与零件的表面积成正比，而传统3D打印技术的加工时间与零件的体积成正比，因此可大大提升打印效率，打印速度可达到一般3D的5~15倍。而其使用的材料为工业常见的覆膜砂，每吨不到千元。效率大幅提升，成本成倍下降。

　　目前，这种基于“轮廓失效”的激光三维打印方法已获得两项国家发明专利。

　　早在1998年，史玉升团队就开始“粉末材料快速成形技术与设备”的研发。据了解，史玉升科研团队，2002年曾开发出工作面为0.5*0.5米的装备，即幅面在0.5*0.5米范围内的制件，都可以通过他们研发的快速设备制造，其成果超过了当时代表国际最先进水平的美国3D系统公司；2005年又研制出了工作面达1米×1米的装备，远远超过国外同类装备。

　　近年来，该团队在大型复杂制件整体成形的关键技术方面又获得突破，成功研制出工业级的1.2*1.2米工作面的快速制造装备。这是世界上最大成形空间的此类装备，使我国在快速制造领域达到世界领先水平。

　　广西玉柴机器股份有限公司运用该技术生产六缸发动机缸盖，一个星期内可以整体成形出四气门六缸发动机缸盖砂芯。而采用传统的砂型铸造试制方法，仅工装模具的设计制造周期通常需要5个月左右，不仅周期长，而且费用高。

　　2011年，该技术被欧洲空客公司等单位选中，联合承担了欧盟框架七项目，应用快速制造技术为空客和欧洲航天局等单位制作飞机、卫星、航空发动机用大型复杂钛合金零部件的铸造蜡模。其中，一个部件约1米见方，但壁厚仅为3毫米，且具有微细特征结构，利用传统方法难以制造，史玉升团队却按其设计要求，制造出合格的网格结构金属零部件。

　　中航工业：打印一架飞机

　　2013年1月18日，国务院向“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”颁发国家技术发明奖一等奖。目前，这一技术在我国已经投入工业化制造，使我国成为继美国之后、世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家。

　　据相关资料，该技术的成型尺寸可达4*3*2米，不仅超过美国的同类技术，也远超民用3D打印技术制造尺寸，不过由于该技术并不使用前述的集成化的3D打印机，所以并不能与民用3D打印技术混为一谈。

　　国际竞争者：“猛犸”，最大打印尺寸可达2.1米，但宽高仍不及国产打印机

　　据悉，今年早些时候，比利时的16名工程师利用3D打印机制造了一辆全尺寸赛车，名为“阿里翁”，时速从零提升至60英里(约合每小时96公里)只需要短短4秒钟，最高时速可达到141公里。在德国的霍根海姆赛道，这辆3D打印赛车成功完成测试。

　　这辆赛车的车身由亚利欧制造者Materialise公司制造的“猛犸”打印机制造。在接受记者采访时，公司副总裁维姆？米希尔斯说，“猛犸”3D打印机能够打印尺寸达到2.1*0.68*0.8米的零部件，亚利欧复杂的车身便是由它一次打印成型。并表示，该公司有能力研制更大的打印机，但是“技术上可以，但考虑到经济效益，现在没人会这么做。”

[时间：2013-06-09  来源：观察者]