【3D打印高端演講】史玉升：用3D打印技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)制造業(yè)

【導(dǎo)讀】 6月下旬,，世界3d打印大會在青島舉行,。南極熊3D打印網(wǎng)也到了現(xiàn)場進(jìn)行了大量的報道,，詳情請看南極熊報道 http://www.dddyin.com/forum-103-1.html 。南極熊作為一個3d打印的專業(yè)媒體平臺,，一直致力于推動中國3D打印行業(yè)的發(fā)展,。希望下面的一些內(nèi)容對大家有所啟發(fā)。



史玉升：尊敬的林部長以及各位專家,、企業(yè)家,，各位來賓，下午好,。因為給十分鐘時間,，那我講的報告題目是用3D打印技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)制造業(yè)。分以下五個方面向各位匯報,。

第一個,，我們看一下3D打印在制造業(yè)中所處的地位。今天上午的討論會我說過,，目前的制造業(yè)可以分為三大類第一種是等材制造,，第二種是減材制造，第三種是增材制造,，就是現(xiàn)在的3D打印,，雖然很年輕，但是它的發(fā)展?jié)摿Ψ浅＞薮蟆?br />
第二個,，我們看一下我國制造業(yè)的現(xiàn)狀,，因為制造業(yè)的范圍非常寬廣，我們不能一一去論述,。制造業(yè)以鑄造來看的話,，因為鑄造是很長的歷史，有幾千年的歷史,，這個技術(shù)現(xiàn)在還發(fā)揮很重要的作用,，是制造業(yè)的基礎(chǔ)。所以從我們國家來說,，從中國來說,，制造業(yè)的總體占世界第一位的，產(chǎn)量達(dá)到第一位,。那么其中制造業(yè)也是,，你看占到48%的分量，但是我們國家現(xiàn)在的鑄造業(yè)叫大而不強(qiáng),，上午林部長說的,，有些東西你是第一，但是你不強(qiáng)大,，這就不展開說了,。不強(qiáng)大的話,，現(xiàn)在的新技術(shù)怎么改造和提升它，想辦法來弄,。

鑄造的發(fā)展趨勢，我們很多航空,、航天或者航海汽車等領(lǐng)域的發(fā)展趨勢就是說我們需要高性能和輕量化,，這個過程鑄造怎么發(fā)揮作用？我們的鑄造技術(shù)需要提高水平,。

下面我就匯報一下我們怎么樣運用3D打印技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)的制造業(yè),，我們的鑄造，我以鑄造為例是比較落后的,，污染環(huán)境,、能耗大，我們怎么去改造它,。

先看一下我們的意義,，比如說這是我們的學(xué)生，我們本科生,，華中科技大學(xué)的本科生創(chuàng)新設(shè)計大賽的液態(tài)回路演示系統(tǒng),，這個做完用傳統(tǒng)的方法加工有一百多個零件，要花的時間很長,。我們現(xiàn)在如果才能3D打印技術(shù)以后,，3D打印技術(shù)我們用一個星期，這里面有塑料的,、金屬件,，全是由3D打印打印，組裝一個星期就完成了,，所以對我們傳統(tǒng)的制造業(yè)的設(shè)計或者快速,、或者優(yōu)化起到很大的作用。另外我們的學(xué)生也參與創(chuàng)意設(shè)計,，珠寶設(shè)計,、裝飾品等等，我們的學(xué)生很快就做出來,，所以有了3D打印,，我們很多創(chuàng)意的方法不再是紙上談兵了，所以它的意義非常重大,。

以鑄造為例,，我們過去的鑄造方法，我們采用傳統(tǒng)鑄造工藝是逐步完善,，憑經(jīng)驗試錯的方法來完成鑄造的任務(wù),。如果我們采用3D打印以后,，設(shè)計是鑄造的零件，后面鑄造的工藝不變化,，前面很快的,。所以采用這套方法，我們基于3D打印科學(xué)的設(shè)計和制造的方法,，把過去憑經(jīng)驗的,，我們怎么走到科學(xué)。

制造的意義,，剛才Graham Tromans說了很多,，我很快的重復(fù)一下，拓展產(chǎn)品創(chuàng)意創(chuàng)新的空間,，我們設(shè)計的時候要充分發(fā)揮他的想象力,，做出來，過去設(shè)計是面向工藝的設(shè)計,，我們一定要考慮能不能制造出來�,，F(xiàn)在我們可以不要考慮制造工藝的問題，我們在零部件的設(shè)計上可以考慮最優(yōu)的設(shè)計,。

第二,，我們可以縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期和降低成本，過去開發(fā)一個模具幾百萬,，現(xiàn)在大概幾萬塊錢,。另外簡化制造提高產(chǎn)品質(zhì)量與性能，再一個很多難加工的材料,，采用3D打印方法可以實現(xiàn),，比如說陶瓷等一些難加工的材料，采用3D打印方法就可以實現(xiàn),。還有一個,，促進(jìn)綠色制造模式，現(xiàn)在我們霧霾很厲害,，一個是制造的過程中釋放出大量的污染環(huán)境的東西,，再一個像我們的汽車尾氣的排放，比如說我們現(xiàn)在正在研究一個3D打印的項目,，汽車尾氣的過濾器,，過去采用陶瓷過濾器，過濾的最優(yōu)方法只有用3D打印打印出來,。過去傳統(tǒng)的鑄造,，生產(chǎn)過程有噪音、污染，采用3D打印可能就是很干凈的一個箱子來去做,。所以我們通過3D打印可以把傳統(tǒng)制造業(yè)的缺點改掉,。

改革傳統(tǒng)制造模式，這個模式就是個性化的定制,，創(chuàng)新的服務(wù)模式,，將來社會化制造都可以實現(xiàn)，這個我就不展開了�,，F(xiàn)在社會化制造美國已經(jīng)出現(xiàn)了,，像Shapeways公司，大家可以到網(wǎng)上去看,。這是網(wǎng)友參與設(shè)計的個性化的東西，這已經(jīng)社會化制造的雛形出來了,。正因為有這樣的意義,，所以國內(nèi)外非常重視，來自美國的教授,，奧巴馬總統(tǒng)也非常重視,，開展了一系列的計劃。德國,、英國,、法國也都非常重視。亞洲,，最近我們新加坡參加一個會議,，他們也采購了我們一些大型的3D打印裝備，新加坡光給大學(xué)就投入大量的錢來做這個東西,，亞洲新加坡很重視,。我們中國，從中央到地方也非常重視這種技術(shù),，包括青島這一次我覺得也是非�,？粗剡@個技術(shù)的。

下面匯報一下我們在用3D打印技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面做了哪些工作,，給大家匯報一下,。華中科技大學(xué)從1991年開始研發(fā)這種技術(shù)，1994恩年就誕生了用紙片做的打印機(jī),。1996年在武漢建立產(chǎn)業(yè)化基地,，整個實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。我們有金屬的設(shè)備,，這是我們整個發(fā)展的歷程,。

目前我們主要是做工業(yè)級3D打印裝備，我們金屬3D打印設(shè)備也銷售了10余套，出口到英國,、新加坡,、俄羅斯、巴西,、越南等國家,，同時為國內(nèi)外的航空航天企業(yè)做了幾十萬零件的服務(wù)。這是我們出口到新加坡非常大的,，1.2米的魚尾獅模具,。另外我們幫空客，我們國家的航天系統(tǒng)都做了很多,，我們用它來改造提升做航空發(fā)動機(jī)的機(jī)匣,。這是西安交通大學(xué)采購我們的設(shè)備用于生物醫(yī)療，做這樣網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),，進(jìn)行生物醫(yī)療的應(yīng)用,。

我們現(xiàn)在做的設(shè)備，目前以材料形態(tài)來分有片材,，過去我們用紙,，現(xiàn)在發(fā)展到陶瓷，液態(tài)的材料,，粉材,，粉材主要做塑料的粉材，還有陶瓷,，做金屬,，我們都進(jìn)行了驗證。另外我們還研究對應(yīng)的3D測量技術(shù),，我們把它運用到鑄造,，比如這是給空客做的，通過設(shè)計,，不用模具把蠟?zāi)：芸熳龀鰜�,。企業(yè)統(tǒng)計，生產(chǎn)成本節(jié)約85%到95%,。這是很復(fù)雜的,，做出蠟?zāi)＃�很快得到鑄造件,。這是航空航天領(lǐng)域做的很多很多的服務(wù),，這是機(jī)匣，這種技術(shù)的誕生對鑄造技術(shù)業(yè)提出嚴(yán)重的挑戰(zhàn),，你怎么整體鑄造出來這是一個挑戰(zhàn),。

另外做砂型,，這是做汽車發(fā)動機(jī)杠桿，一個星期左右就可以做出來,，這是機(jī)匣整個做出來進(jìn)行測量,，這是航天上的一些應(yīng)用。另外工模具,，模具這里面冷卻流道很快做出來,。你也可以跟傳統(tǒng)方法結(jié)合起來，這樣復(fù)雜的流道就可以用3D打印方法很容易做出來,，把流道可以剖開來看,。還應(yīng)用到飛機(jī)的葉片、鑄造過程中模具等等一系列,。另外把3D打印技術(shù)用于陶瓷,，對傳統(tǒng)的陶瓷業(yè)，因為我們中國名字就來源于陶瓷,，這是做的大黃鴨,，這種陶瓷，碳化硅要做成塊用刀具去加工是不可想象的,，用3D打印就可以做出來。這是我們做的很多很多的陶瓷件,。另外采用3D打印技術(shù),，可以結(jié)合里面一種材料，外面是另外一種材料,，所以做到,。另外把一層，在上面可以鍍膜,，鍍一層材料上去,。

當(dāng)然這是我們所做的工作，目前3D打印用的最多的,，量最大的就是和傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)合和提升它,，但3D打印目前還面臨著挑戰(zhàn)。一個是3D打印設(shè)計的理論和方法不完善,，3D打印生物器械的理論方法也沒有,，3D打印裝備精度、成型效率,、價格,、穩(wěn)定性也不好。另外材料受限,，另外3D打印的各種各樣的性能現(xiàn)在還缺乏系列的標(biāo)準(zhǔn),，所以我們還需要更大的努力，3D打印剛起步，還需要大家的共同努力,。