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

【導讀】 6月下旬,，世界3d打印大會在青島舉行,。南極熊3D打印網也到了現(xiàn)場進行了大量的報道,，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，這個技術現(xiàn)在還發(fā)揮很重要的作用,，是制造業(yè)的基礎,。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,，產量達到第一位。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，上午林部長說的,，有些東西你是第一,，但是你不強大，這就不展開說了,。不強大的話,，現(xiàn)在的新技術怎么改造和提升它,，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生,，我們本科生,，華中科技大學的本科生創(chuàng)新設計大賽的液態(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打印技術以后，3D打印技術我們用一個星期,，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)的設計或者快速,、或者優(yōu)化起到很大的作用,。另外我們的學生也參與創(chuàng)意設計，珠寶設計,、裝飾品等等,，我們的學生很快就做出來，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，憑經驗試錯的方法來完成鑄造的任務,。如果我們采用3D打印以后,，設計是鑄造的零件,，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打印科學的設計和制造的方法，把過去憑經驗的,，我們怎么走到科學,。

制造的意義，剛才Graham Tromans說了很多,，我很快的重復一下,，拓展產品創(chuàng)意創(chuàng)新的空間，我們設計的時候要充分發(fā)揮他的想象力,，做出來,，過去設計是面向工藝的設計，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,，我們在零部件的設計上可以考慮最優(yōu)的設計。

第二,，我們可以縮短產品開發(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品質量與性能,，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)新的服務模式,，將來社會化制造都可以實現(xiàn),，這個我就不展開了。現(xiàn)在社會化制造美國已經出現(xiàn)了,，像Shapeways公司,，大家可以到網上去看。這是網友參與設計的個性化的東西,，這已經社會化制造的雛形出來了,。正因為有這樣的意義，所以國內外非常重視,，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,，包括青島這一次我覺得也是非常看重這個技術的,。

下面匯報一下我們在用3D打印技術改造和提升傳統(tǒng)產業(yè)方面做了哪些工作,，給大家匯報一下。華中科技大學從1991年開始研發(fā)這種技術,，1994恩年就誕生了用紙片做的打印機,。1996年在武漢建立產業(yè)化基地,，整個實現(xiàn)了產業(yè)化,。我們有金屬的設備，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,，同時為國內外的航空航天企業(yè)做了幾十萬零件的服務,。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)動機的機匣,。這是西安交通大學采購我們的設備用于生物醫(yī)療,，做這樣網狀的結構，進行生物醫(yī)療的應用,。

我們現(xiàn)在做的設備,，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,，我們都進行了驗證,。另外我們還研究對應的3D測量技術，我們把它運用到鑄造,，比如這是給空客做的,，通過設計，不用模具把蠟模很快做出來,。企業(yè)統(tǒng)計,，生產成本節(jié)約85%到95%。這是很復雜的,，做出蠟模,，很快得到鑄造件。這是航空航天領域做的很多很多的服務,，這是機匣,，這種技術的誕生對鑄造技術業(yè)提出嚴重的挑戰(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)動機杠桿，一個星期左右就可以做出來，這是機匣整個做出來進行測量,，這是航天上的一些應用,。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)方法結合起來,，這樣復雜的流道就可以用3D打印方法很容易做出來，把流道可以剖開來看,。還應用到飛機的葉片,、鑄造過程中模具等等一系列。另外把3D打印技術用于陶瓷,，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，可以結合里面一種材料,，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)的產業(yè)結合和提升它，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)在還缺乏系列的標準，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,。