文/南極熊,,3D打印專業(yè)平臺
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2015-3-9 14:02 上傳
3D打印人士合照特寫
(2015年8月21日,盧秉恒院士給李克強,、張高麗等做了一次3D打印專題講座,。下面是南極熊之前聽過的盧院士的3D打印講座。)
2015年3月6日,,“北京3D 打印研究院考察團-百人行”活動,,來了一百多人,包括醫(yī)院,、汽車工業(yè),、食品生產(chǎn)、建筑設(shè)計,、3D打印廠商,、媒體等等(當然少不了南極熊3D打印網(wǎng)),熱烘烘的一幫3D打印關(guān)注者和業(yè)界人士,,形成一個參觀團,,來到了南極熊總部附近的北京城市學院-3D打印研究院。其中的一個重要環(huán)節(jié)就是邀請到了3D打印界唯一的院士盧秉恒做一個專題講座,,江彥女士作主持,。南極熊3D打印網(wǎng)作為3D打印專業(yè)媒體,也參加了整個活動,,現(xiàn)在將全部內(nèi)容整理出來分享給大家,。(本內(nèi)容的整理,特別感謝中國計算機報的美女記者陳翔),。
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【院士級干貨】3D打印,、4D打印、5D打印
2015-3-9 13:25 上傳
上百名3D打印關(guān)注者共聚一堂
盧院士作為3D打印業(yè)界人士,,告訴大家他是創(chuàng)新也屬于創(chuàng)業(yè),,并且非常高興參加這個交流。因為這個會議不是政府組織的,,也不是學術(shù)組織的,,而是民間組織的,盧院士說對這種民間組織的活動非常感興趣,,因為來的都是對3D打印有濃厚興趣的,,所以利用這個時間給大家做一個交流。盧院士很謙虛的說“可能有一些地方,,我的見解有限,,不對的地方,請大家多多研討,�,!�
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【院士級干貨】3D打印,、4D打印、5D打印
2015-3-9 13:22 上傳
盧院士
3D打印和裝備制造將被列入智能制造科技重大工程 (南極熊備注:三部委印發(fā)《國家增材制造(3D打�,。┊a(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃》http://93item.com/thread-46380-1-1.html )
第一次工業(yè)革命的時候,,是發(fā)明了蒸汽機,有了蒸汽機就制造出來了火車和輪船,,然后接著又建造了工廠,,社會開始交流,商品的交換也推進了交換更多,,這是第一次工業(yè)革命,。
第二次工業(yè)革命就是在電力的推動下發(fā)明了電機,后來有了機電結(jié)合有了機床,,就有了大規(guī)模的生產(chǎn),,后來美國推出了電動汽車,后來這個模式就實現(xiàn)了,。
第三次應該是工業(yè)制造的融合,,計算機很活躍,這樣一來我們就有可能以大規(guī)模生產(chǎn)的那種成本或者響應的周期,,來滿足人們商業(yè)的個性化要求,,所以這種實際上就引發(fā)了第三次工業(yè)革命。我們中國政府也非常重視這個事情,,希望我們制造業(yè)從環(huán)境污染消耗一些低端的產(chǎn)品這個階段,,能夠調(diào)整到我們的高端制造,我們不斷地在提創(chuàng)新驅(qū)動這樣一個主題,,習總書記也非常關(guān)心3D打印,,在最近應該有四五次提到3D打印,當然還不是很具體,。
在這樣一個局面之下,,開始重視3D打印的工作,來推動個中計劃,,科技部,,工信部和發(fā)改委等等都開展了這個工作,現(xiàn)在已經(jīng)推出了智能制造規(guī)劃,。國家還準備推一個智能制造科技重大工程,作為我們十六大科技重大專項之后,,按照我們中國國民經(jīng)濟發(fā)展的需求,,我國的戰(zhàn)略需求來提出一些認為是新的重大專項,所以智能制造是一個,,智能制造主要是3D打印和智能裝備,。那么中國政府也非常重視,,中國制造技術(shù)來說,像我們在制造過程中增加和減少等材制造,,有了機床之后,,就可以造模這個叫減材制造。而3D打印這是增材制造,,在制造的過程中,,是增材制造。所以這個概念上是相互銜接的,,但是等材制造發(fā)展了三十年了,,減材也有三百年了,那么增材制造才三十年,,也就是說這是一個全新的技術(shù),,所以說它發(fā)展的潛力非常大,它是一個典型的信息化和制造相結(jié)合的,,每一個點都是計算機控制的,。
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【院士級干貨】3D打印、4D打印,、5D打印
2015-3-9 13:45 上傳
地球人都在用3D打印,,未來還有4D打印5D打印
地球人都在玩3D打印,材料將變的豐富多彩,,未來還有4D,、5D打印
美國人在08年金融危機之后,他們就在考慮怎么使美國擺脫這種狀況,,要提升制造業(yè),,充足制造業(yè),用什么方法呢,?一個是在美國發(fā)明在美國制造,。首要的任務(wù)就是不要被動,完成產(chǎn)業(yè)的開放,,這樣才能使制造業(yè)在美國回歸,,因此它們就選了一些技術(shù),其中3D打印是作為美國實施制造網(wǎng)絡(luò)計劃的第一項計劃,。這個技術(shù)在2014年在美國可以說是呈井噴式的發(fā)展,,很多地方出現(xiàn)了顛覆性的變化。中國出現(xiàn)了智能制造,,個性化制造,,個性化的制造概念是我在任何地方都可以進行制造。我可以在公司上班,,也可以在離家近一點的地方上班,,歐洲也推出了一系列的計劃,。澳大利亞、韓國他們都做了這方面的計劃,,像韓國他們推出一個一千萬個3D打印的創(chuàng)社這么一個計劃,,而且已經(jīng)開始實施,我們國家智能制造設(shè)計了發(fā)展路線圖,。3D打印機的作用下,,完成打印,打印這個圖片完了以后可能會變成一個帽子,,這是4D打印,,5D打印的概念呢,是可以產(chǎn)生生物的這些材料來作為打印的材料,,完了以后它不僅是形狀會發(fā)生改變,,而且它的功能會掌握很多功能。比如說我們基因來打印,,然后就可以長出人體的器官來,,這個辦法有可能實現(xiàn)我們?nèi)梭w器官的可再造。二十年以前我來做這個事情,,我剛開始做,,這是二十多年前了,當時還是一個雛形還沒有成型,,現(xiàn)在又有了原型,,產(chǎn)品可以開發(fā),就有了生命力,,現(xiàn)在可以做3D打印完成圖片化的制造,。(南極熊為大家總結(jié)一下:3D打印是打印出一個形狀,4D打印是打印出的這個形狀之后還會變形,,5D打印是打印出形狀之后不但會變形還會變功能,,不斷多出一個維度)。
那么材料,,原來最早的是樹脂還有金屬材料,、生物材料,產(chǎn)業(yè)從裝備發(fā)展到各個工業(yè)領(lǐng)域,,和人們生活的各個領(lǐng)域,,像空間探索,像生命體的實驗,,以及其他的一些課程,,這些都有可能。從科技界逐漸擴展到實業(yè)界,以后我們廣大的老百姓,,城區(qū)的人都能參與,那么最后就使這個技術(shù)發(fā)展壯大,。我們中國在制造業(yè)里頭是世界第一制造大國,,但是我們不是制造強國,我們生產(chǎn)的產(chǎn)品是處于價值鏈的低端,,消耗的能源多,,要求的材料也多,這是不可持久的,,我們必須要走向高端,,那么現(xiàn)在我們希望是智能制造相當于把工業(yè)走在前列。我們的智能制造是四點一起來做,,因為這是一個歷史機遇,,但是我們的基礎(chǔ)還是比較差一點,現(xiàn)階段我們還是在做信息化這方面的工作,,我們希望把它們結(jié)合起來,,這就增加了智能制造這項工程,也就是我們中國制造2025這個口號非常重要的一個戰(zhàn)略課題,。
3D打印除了樹脂材料,、金屬材料,還有很多材料可以應用,。從能源上來說有各種各樣的能源,,有器官,還有一些流程圖,,等等這些能源,。材料可以有很多,甚至可以做一種化學課題,,化學分解,。可以做牙齒做牙床,,非常好看,。材料也是有要求的,你需要做的更細致,,它的顆粒都要細致,,到30流或者是40流。這是關(guān)于材料和技術(shù)也都在發(fā)展中,,像材料還沒有定論,,我們的標本也正在制定中。這是用電子束來制造金屬軟件,電子束的設(shè)備在它這里沒有切換,,可以做的速度很快,,剛才說的細胞基本上有一個多小時,快的話是做一公斤,、五公斤多一點,,而電子束據(jù)說一個小時可以達到十幾公斤,這個效率就比較可以結(jié)束,,另外電子束也可以做細小的,、復雜的。這個電子束它過長可以做器官,,電子束也正在發(fā)展這些技術(shù),,又可以做小的精密的,又可以做大的,。
下面來說這個打印頭,,打印頭我國學者研發(fā)了一個XT光(音),中間是打印頭,,這樣做出來的東西,,我們可以做設(shè)計,可以做全維結(jié)構(gòu),,以前是不行的,,做的很慢,中間的地方把它推平了,,然后再進行掃描,。像這種它就是不需要,不需要支撐材料,,但是要作全維的結(jié)構(gòu)就更不容易做,,以前是做下面大,上面小的一些東西,。這個首先是在傳統(tǒng)光纖,,在一些醫(yī)療方面應用的多一些,現(xiàn)在這方面美國的技術(shù)很多,,一些新的材料在不斷地更新,,3D打印變成一種服務(wù),但是這個趨勢服務(wù)的收入可能會作為一種主要收入,,裝備占的比例會逐漸的下降�,,F(xiàn)在下降的趨勢還不明顯,因為有的裝備在不斷地翻新,,有一些新的發(fā)明,。目前我們在3D打印裝備的應用上,,就是這樣一些設(shè)計,美國的設(shè)備還是比較多�,,F(xiàn)在也有很多公司上升的也很多,,這些都是他們做的一些裝備,總的來說歐洲做出來的裝備是比較精細的,,中國人細節(jié)化做的比較好,,美國人說中國做的最好,他們想學習學習,,特別是3D打印美國推出的這些就是向中國學習的結(jié)果。我們現(xiàn)在3D打印是排在前列的,,但是我們技術(shù)這一塊還是欠缺的,。
美國每年的投入差不多四五個億,最多有十個億,,我們國家在長三角和珠三角設(shè)立了工業(yè)區(qū),,一般3D打印的設(shè)備是兩三臺甚至是一兩臺,要和創(chuàng)新結(jié)合,,目前的產(chǎn)業(yè)鏈也是有缺陷的,。但是做的東西是比較領(lǐng)先,精髓的3D打印是北航做的比較好,,北航的已經(jīng)開始批量應用于我們航空航天說到這個金屬打印也使用的非常廣泛,,也是發(fā)展最早的,80年美國發(fā)明就是關(guān)于樹脂的細胞分化,,現(xiàn)在這個應用也非常多,,開始應用于產(chǎn)品的研發(fā),后來就應用于生物醫(yī)療,。尤其是現(xiàn)在越來越多的研發(fā)創(chuàng)意,,這些東西都是3D打印出來的,有的SLI(音)技術(shù),,有的是SM就是我們技術(shù)做出來五彩繽紛的,。
3D打印的應用領(lǐng)域不斷擴大,航空航天,、汽車領(lǐng)域都太傳統(tǒng)啦
我們開始買3D打印還要基于認識,,認識它的性質(zhì)和創(chuàng)意,5L或者在應用上進行一些,,還有的是用于這個產(chǎn)品的開發(fā),,工業(yè)品的,也用于家具,,應該說離大眾化越來越近了,,這些都是,包括科技化的設(shè)計,這些工業(yè)化的玩具都是一些創(chuàng)意,。美國發(fā)明的3D打印,,這個黑色的固化的材料,增材制造的標準,,這是雕刻,,這里往上堆加。陶瓷都可以應用在3D打印,,建筑等等,,3D打印的效率各方面有什么用途。在建筑領(lǐng)域,,承重部分和裝修部分這兩個逐漸分開了,,承重就可以用一些鋼筋水泥這些進行承重,裝修部分就需要個性化,,需要很多國際化的內(nèi)涵,,需要浮光需要這些,而每一個建筑材料都有設(shè)計風格,,風格都不一樣,,做起來很麻煩,它每做一個新的裝飾條都要做一個模,,這個模做出來得和它設(shè)計的要吻合,,速度很慢,后來就找到了3D打印這個技術(shù),。
尖端的我們的太空探索,,本身來打印,宇航員可以坐在這里,,美國也在做,,在太空站來做衛(wèi)星,太空有很多空氣的阻力,,因此需要高度,、需要強度。如果在太空上來做,,這些都非常有用,,可以大大的節(jié)省科研費用。無人機我們知道現(xiàn)在是越來越多,,現(xiàn)在用3D打印來打印無人機,,可以使它的結(jié)構(gòu)更輕量化,這樣的話它的巡航里程就會更長,。汽車,、鋼鐵也可以用這個來打印,,打印出來的汽車重量,減少了30%甚至60%,,因此有這個許可證3D打印可以打印這個汽車,,達到每公里的耗油是1.1,3D打印和傳統(tǒng)的制造技術(shù)可以很好的結(jié)合,,用一百天時間做了兩款車,,一個是商務(wù)車一個是轎車。以前每開發(fā)一輛車,,投入要一兩個億,,得用一年多的時間,3D打印和傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)合就可以創(chuàng)造出來很好的效益,,而這個結(jié)合是怎么做成的呢,?3D打印完成了,然后在這基礎(chǔ)上推出這個模具,,背后放上水泥就行了,就把它固化了,,所以在實際開發(fā)當中非常有用,,尤其是很多現(xiàn)在開發(fā)變速器的,但是這個變速器能不能真正上市會帶來很大的風險,,如果用3D打印的技術(shù)來去做,,可以做幾百輛幾千輛,那么就做的非常便宜,,就避免了我們?nèi)プ龅娘L險,。
和傳統(tǒng)的技術(shù)相結(jié)合,還有一個就是3D打印的掃描,,3D打印掃描可以大大展開產(chǎn)品的開發(fā),,比如說一輛汽車,一架飛機,,我們通過設(shè)計,,3D軟件也不是那么好掌握的,把別人的設(shè)計要拷貝下來然后要進行改進,,如何改進不然的話就是侵犯別人的知識產(chǎn)權(quán)了,,像葉輪那么復雜的東西,設(shè)計掃描造出來的速度會比較快,。所以3D掃描的設(shè)備也是3D打印行業(yè)中一個熱點性的設(shè)備,,包括像風電的葉片都可以來做。3D掃描我們進一步的發(fā)展,,它不僅可以掃描圖片,,還可以整合我這個零部件在整個裝備或者是產(chǎn)品運行中,,它的變形,它的應用,,這樣對我們的設(shè)備就會帶來很好的益處,,比如說我們做工程機件或者是設(shè)計一個起動機,我可以根據(jù)3D打印的原型實際上就把整個用3D打印的辦法,,用3D掃描的辦法把它測算出來,,這樣我就可以知道哪一個設(shè)備在各個環(huán)節(jié)會容易斷,會容易出問題,,變形,,我們在內(nèi)部進行加固。這是我們開發(fā)的,,去年獲得了國家發(fā)明二等獎,,這個設(shè)備會給我們中國的汽車、工程機械的投資帶來好處,,而且歐美這些發(fā)達國家也開始使用,。
我們在3D打印方面,應該說西安交大90年代中期就開始做工作,,而且要逐漸的把它走向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),,專業(yè)培訓都會有。五糧液集團完全用3D打印做設(shè)計,,五糧液買了盧院士團隊研發(fā)的設(shè)備,,他們用3D打印來做一些設(shè)計,開始的時候還沒有進入產(chǎn)業(yè)化,,但是現(xiàn)在茅臺酒廠要買這個設(shè)備,,五糧液說開發(fā)一個九十萬,我當時想這個3D打印你花30萬就有兩臺的,,你這九十萬就拿回來了,。這是用3D打印開發(fā)的一個電動車。這是飛機的實驗,,后來就用3D打印的設(shè)備做,,做的這個實驗,這個也是用3D打印來去做的,。
下面是醫(yī)療方面,,醫(yī)生做仿真,這個當時我們做的時候是2001年,,后來我們就來給它做了修飾,,包括關(guān)節(jié)置換,這個小孩才十幾歲,,這個要求的精準度是非常高的,,關(guān)節(jié)要求配合得非常好,,以前是沒辦法做的,后來用3D打印來做的,,里面一系列的鈦合金,、釘板把它撐直了,但是這個鈦合金做起來是很難的,,否則的話就把這個人的中樞人精給傷了,,完全就把人給傷癱瘓了。后來醫(yī)生就跟我們合作,,就用3D打印加一個切斷,,在兩個骨關(guān)節(jié)之間用這樣一個東西,設(shè)計好了之后打下去,,用這個辦法就做導航模板,,用導航模板的辦法,兩三年的醫(yī)生就可以做這個手術(shù),,以前有20年骨科經(jīng)驗的大夫做的時候還戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的,。這次我們和他們合作,到云南去仍然和他們合作,,做的個個都成功,。包括這個模型我們做出來,醫(yī)生就可以更好的做實施方案,,如果做的細了,,把血管,、神經(jīng)都可以克制出來,。
牙科醫(yī)療領(lǐng)域,現(xiàn)在大部分都是用鋼絲,,然后你到醫(yī)院再去做一次,,逐漸的把這個牙齒做固定。現(xiàn)在這個應用3D打印的牙床,,可以再換一套,,換下來牙齒就很堅固了。這是我們來做的臨床實驗,,醫(yī)學學生進行實習,,這個定為醫(yī)生專科學生實習的經(jīng)歷,。我們做這個實驗,,更適合中國的土壤、水質(zhì),。再就是這個汽車的變速箱和發(fā)動機的開發(fā),,在開發(fā)階段就是和豐田去開發(fā),,用3D打印做這個實驗,做這個拉絲來進行實驗的小批量制造,。這個是工業(yè)設(shè)計3D打印的大賽,,這個就是學生給我們設(shè)計,再去開發(fā),。實際上有很多很好的創(chuàng)意設(shè)計,,也幫助了他們能找到非常好的工作。我們最近給壓縮機公司做一個實驗,,用SIL做的原型,,然后進行制造。要是這樣一個很厚的胚,,再做機床,,再一點一點摳進去,非常難,,做這個是要幾個月的時間,,四五個月的時間,光加工費就是四五百萬,,這個材料也實驗了很多,,毛坯的承重利用率是20%,那么鈦合金相對來說接近百分之一百,,做了好多實驗,。這個就是剛才說的根據(jù)3D打印的原型做的,這個設(shè)備我們在汽車制造廠和飛機制造廠,,也都在應用,,而且這個設(shè)備已經(jīng)開始出口到俄羅斯這些國家。
這個在現(xiàn)場就可以看到這些設(shè)備,,和這些設(shè)備的應用,,以及它的應用或者開發(fā),在臨床實驗這方面也做了很好的應用,。這個實驗它是配合我們城市經(jīng)濟生活所需要的人才,,發(fā)展這種技術(shù)的,因此它更多的工作就是研發(fā),,包括研發(fā)創(chuàng)意,,文物保護,醫(yī)療這些方面,,也正在開發(fā)應用全面的3D打印,。這個模型是在一些中國文化非常深的一些應用,包括盧院士做的這個故宮的吉祥物,,這是北京科學院和故宮博物館聯(lián)合進行開發(fā)的3D打印,,這個是模型,,這是規(guī)劃創(chuàng)意設(shè)計。現(xiàn)在發(fā)展成一個制造業(yè)的模式,,就是我們通過網(wǎng)絡(luò)平臺來實現(xiàn)各種各樣的需求,,形成大的訂單,,而這個設(shè)計師不僅是屬于一個企業(yè)的,,可以把自己的設(shè)計貢獻出來放在云端,,通過這些設(shè)備就可以選擇自己喜歡的產(chǎn)品,,這些產(chǎn)品打印可以在自己家里,也可以委托別的地方有這個3D打印的,,所以不要看這個事情做的小,,實際上有可能會帶來很多的變化,。我們可能看到商店有一些產(chǎn)品在銷售了,,小孩做的電動汽車,,一個是兒童的,這里是三個老總在喝咖啡在聊天,,給小孩開發(fā)這么一個產(chǎn)品這么一個創(chuàng)意,,那么他們?nèi)齻從喝咖啡開始,到出來樣品三個月,,然后做工業(yè)樣品也是三個月,,六個月見到產(chǎn)品了,九個月就上市賣了,,他們就根據(jù)這個理念來制作的,,大家設(shè)計,設(shè)計完了以后選擇好的方案,,然后就進行分包生產(chǎn),,它全部都是靠3D打印。像這個輪子,,儀表盤,,這個方向盤,,這些都可以采購到現(xiàn)成的東西,,但是把它集成起來就要一個車體,這個車體就要3D打印,,因為要湊各種東西在一起,,這個車體設(shè)計的就相當復雜,而且會做的很困難,,3D打印就保證了六個月出樣品,,九個月上市,3D打印對這個眾包,、眾籌會帶來變化,,以前的制造過程很漫長,,它經(jīng)過模型來進行加工,然后再來制造,,對制造工藝對產(chǎn)品設(shè)計很熟悉的專家,,幾個人合起來來做一個產(chǎn)品,這樣一來信息化制造,、融合,,把這個產(chǎn)品做起來有很多很多方面的原因。
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【院士級干貨】3D打印,、4D打印,、5D打印
2015-3-9 13:45 上傳
SLA光固化3D打印機打印出來的高精度工業(yè)零件
在任何場所,任何領(lǐng)域,,打印出任何形狀,、任何數(shù)量的產(chǎn)品,3D打印真的很任性,!
計算機輔助工業(yè)編程,,開始想的很容易,后來搞了很多辦法,,很多方面都要進行研究,,而3D打印是更好的一種模式。打印機呢是工業(yè)原理,,肯定復雜,,所以我們結(jié)合計算機開設(shè)出來非常大的空間。以后很有可能在這個基礎(chǔ)上,,我們現(xiàn)在的設(shè)計師是由每個單位管的,,你想設(shè)計一個飛機誰理你,沒有人理你,,你的創(chuàng)新就發(fā)展不起來,,你說我是設(shè)計西裝的一個設(shè)計人員也不行。都是單位的,,你受單位的領(lǐng)導,,就要干單位的活。那么以后我們新的設(shè)計就可以上網(wǎng)了,,放在云端,,可以把它集成起來做成產(chǎn)品然后進行銷售,可以把它產(chǎn)業(yè)化,,把它制造出來,,個人創(chuàng)業(yè)是非常非常難的,那么我們3D打印做了有可能把它變得非常簡單。
每個設(shè)計師,,我不管你是屬于哪一個單位,,我今天設(shè)計這個飛機,就可以設(shè)計出來,。我這個制造不需要建一個廠,,買一個設(shè)備安裝,很有可能這個3D打印設(shè)備不一定固定在一個地方,,可能在家里創(chuàng)造就行了,,所以我們的生活就會變得很愉快,我們可以減少這種煩惱了,,我在家里去設(shè)計和制造了就可以進行變形了�,,F(xiàn)在看來是非常理想的東西,但是我想所以說我們信息化和制造的深度融合,,這一天可能會到來的,,最起碼在一部分行業(yè),一部分產(chǎn)業(yè)中,,會帶動起來的,,這對現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)模式,社會生產(chǎn)模式會帶來非常大的一個沖擊,,這和電商對我們現(xiàn)在的商鋪所帶來的沖擊是一樣大的,。下面我想和大家共同探討一下,3D打印到底下一步發(fā)展會是怎么樣,,當然今天有我們各領(lǐng)域的專家,,我的看法也很有限,我想和大家一起探討�,,F(xiàn)在很多的材料都可以用來3D打印,,現(xiàn)在大家知道的越來越多了。
然后,,任何結(jié)構(gòu)都可以打印,,原來很多東西都不行,現(xiàn)在都可以了,。也可以大批生產(chǎn),,也可以小批生產(chǎn),個性化的都可以去做,,而且在工業(yè)領(lǐng)域我們結(jié)合了醫(yī)療,,生物,,等等都可以做3D打印,,而且任何場所,可以在企業(yè)里面做,可以在辦公室做,,也可以在家里面去做,。
第二就是3D打印將帶領(lǐng)我們走進一個新時代,剛才我已經(jīng)講了,,我們可以采取眾籌,、眾創(chuàng)、眾包這樣一個市場模式,。
第三,,以前3D打印是復雜的,現(xiàn)在不是了,,我在打印過程中,,就可以考慮這個組織變化,使精度變得更細,,使它變得更好,。很多人,甚至包括很多資深的專家,,對于3D打印制造技術(shù)應用于航空航天是有很大疑問的,。點和點之間,你做了一個點,,上億個點,,哪一個點做不好都不行,我使用的時候會產(chǎn)生哪些問題,,你不如我現(xiàn)在改變能夠做得更好,。實際上我們和3D打印的一些專家進行研究和分析,你這樣做肯定是好的,,為什么,?它可以控制到每一個點上,可以是很小的一個點,,在這個點上非常集中,。可以細化,,把圓的變成長的,,把這個變得扁一點,并且還是跑不掉,,還是推薦一種技術(shù),,因為這兩種方法技術(shù)都可以讓你知道,我們3D打印是在微觀的制造,,微觀的控制,,所以說3D打印材料的強制會很好,。提高表面的耐磨性,甚至提高原來的擠壓性,,所以3D打印我們更加關(guān)注的是它的性能,。
第四個是我們3D打印裝備,改變這個形狀以后,,打印好的話還行,,過多少年以后就開裂了。那么我們這個裝備就要加強傳感器,,要實時控制這個打印的溫度,,控制打印成果,這樣就使我們這個產(chǎn)品每一點的結(jié)合都是牢固的,,所以裝備也在逐漸走向智能化,。產(chǎn)品有標準,我們這個3D打印也有標準,,這個標準也在考慮,,3D打印機需要有一個科學的標準,打印的溫度不能過高,,否則的話小孩會被燙傷了,,因為小孩是非常好奇的,什么地方都要摸一摸,、碰一碰,,所以這方面都要有標準。
第五個就是3D打印到底在哪些方面會帶來好處,,產(chǎn)品設(shè)計變得非常容易,,模具的知道非常方便,成本非常低,,效益增加,。郭臺銘說的話是欠考慮的。實際上任何技術(shù)它都是有自己的壽命,,3D打印作為一個技術(shù),,我是用什么零件制造的,是需要小批量個性化的制造,,就是制造起來非常復雜,,3D打印非常適合,實際上我們得到眾多的好處,,不是從制造業(yè),,而是從它實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。我們結(jié)構(gòu)是合理的,,這種結(jié)構(gòu)是在3D打印出現(xiàn)以前是合理的,,3D打印出現(xiàn)以后是不合理的,,有個人做了飛機發(fā)動機的噴嘴,這個噴嘴就是二十個零件來裝配出來的,,現(xiàn)在用3D打印一個零件,,這就省了很多錢,,你二十個零件裝配起來,,每一個零件都要做到嚴謹,可以給結(jié)合在一塊,,那么效益就會提高很多,。
3D打印來改變某些產(chǎn)品和裝備的生產(chǎn)工藝,提高效率
以前是研發(fā)一個新的發(fā)動機,,比原來的一體發(fā)動機提高燃油效率15%,。這是新的一代發(fā)動機了,研發(fā)一款新的發(fā)動機,,那要花費及十億美元,,上百億美元才能做到的事情。現(xiàn)在用3D打印解決了,,你說這個效益大不大,,這個效益是不可比擬的。還有什么呢,?像火箭的尾噴管它是很復雜的結(jié)構(gòu),,那么用3D打印我可以把它的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的更加優(yōu)化,更加合理,,提高燃油的效率,,提高發(fā)動機的效率。用3D打印重新設(shè)計一個概念飛機,,里面的那些結(jié)構(gòu),,證明它可以減輕60%,這是不得了的,,以前的飛機設(shè)計絞盡腦汁能夠減輕10%就是非常非常大的數(shù)字了,,那么別說60%,就說30%到50%是多大的費用了,。所以3D打印重新再設(shè)計,,把一些結(jié)構(gòu)刪減,重新再審視一下再設(shè)計,,那就會帶來非常大的效益,,那么3D打印逐漸增量,什么概念呢,?因為3D打印機這種材料就是添加增量,,我把這個零部件用多種材料來去制造,,在以前是很難實現(xiàn)的,3D打印可以去做,�,;蛘哒f我們的材料是耐腐蝕的,耐磨的,,這樣的話就可以變成非常有效率,,我們使每一種材料都放在百分之百可以發(fā)揮它作用的地方。3D打印就可以往這方面靠,,這樣的話可以給我們裝備和產(chǎn)品帶來非常好的效益,。
另外就是創(chuàng)材,創(chuàng)材就是創(chuàng)造契合材料,,像美國他們現(xiàn)在做的火箭發(fā)動機的一個零件,,它做的是耐高溫能耐到3315度,以前我們最好的材料是能耐2000度,,如果你要做成3000多度,,什么東西也都熔化了,那么這個東西更復雜,,你怎么去制造,,怎么去鍛造,燒紅了以后怎么鍛造也是一個問題,。但是3D打印呢,,水泥鋼材可以到3000多度,5000多度都可以,,非常強,,所以用這種概念可以創(chuàng)造很多新的材料,獲得更高的強度,。
3D打印將為科技領(lǐng)域帶來新的思維方式,,有利于重大的科技創(chuàng)新
3D打印可以做到微米甚至是納米結(jié)構(gòu),都可以用3D打印來去實現(xiàn),,這樣的話我們可以把這個做的非常小,,做的很小就可以有很多很多用處,我們可以做一個傳感器,,把你的情報都收集了,,就發(fā)射出去了。像化工生產(chǎn)傳感器,,就使溫度的壓力,,和化學契合,能控制到最佳的程度,,這樣做出更好的產(chǎn)品,,更節(jié)能,,更環(huán)保。使用3D打印可以帶來更多科技的創(chuàng)新,,有一個小孩問這個教授,,說教授用3D打印能打印出來種子嗎?教授回答他,,你這是一個很好的問題,,小孩的問題是非常創(chuàng)新的,這個問題一個多月以后我們中科院討論這個問題的時候,,一個搞生物研究的院士又提了這個問題,,他就認為現(xiàn)在3D打印太好了,,以后3D打印可以打印細胞,。它可以打印細胞,可以把基因打進到細胞里面去,,這個我認為是可以考慮的,,因為這個是什么概念,創(chuàng)造新的細胞了,,創(chuàng)造新的生命了,,也就是說小孩的思維和這個老院士的思維實際上碰到一塊去了,都是很創(chuàng)新的,。這也成為了3D打印更新的化學課題,,實際上3D打印可以打印細胞,這個細胞可以長出什么新的東西來,,我們也可以把生命細胞都打印出來,,這些東西都有的,這可以給科技帶來無限潛力的空間,。
再加上剛才前面所講的創(chuàng)造材料,,創(chuàng)造材料可以用我們3D打印的原理。當然了我們每一個科研工作者,,應該是作為各種各樣的幻想家,,要有各種各樣的夢,才能激發(fā)我們創(chuàng)造的熱情,,不要認為不能解決,。3D打印目前是有這樣、那樣的問題,,打印的慢,,精度也不夠,材料也有限,,但是這些問題都在工程技術(shù)人員,,科學家的思索中,,那么他們就會讓這些問題逐一的得到解決,讓我們的3D打印技術(shù)發(fā)展的更加輝煌,。當然了我們的企業(yè)家不太放縱自己的思想,,不能跟科學家一樣,科學家我什么都可以想,,但是你后面得有條件,,你不要使自己的資金鏈斷了,這個還要現(xiàn)實去考慮,,3D打印目前發(fā)展的什么技術(shù)比較成熟比較可靠,,可以從哪個方面來去找到自己的應用。
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【院士級干貨】3D打印,、4D打印,、5D打印
2015-3-9 13:41 上傳
3D打印參觀團大合影,第一排中間是盧秉恒院士,,南極熊,、北極熊在第三排
3D打印將與等材制造、減材制造,、形成三國鼎立
現(xiàn)在3D打印在工業(yè)領(lǐng)域,、生活領(lǐng)域應用還是很少很少的,全世界我們才二三十億,,三十幾億美金的一個產(chǎn)值,,這個和整個世界的GDP差的太多太多了,但是它就是一個樹木剛剛發(fā)一個小芽,,這個小芽以后會長成參天大樹會形成森林的,,我們現(xiàn)在是屬于3D打印技術(shù)的發(fā)展期,產(chǎn)業(yè)的萌芽期和企業(yè)的蓬勃發(fā)展期,,處于這樣一個時期,。所以還有很多發(fā)展的空間,它可以做飛機的噴嘴,,整個的價值不大,,但是對產(chǎn)品的價值非常大,所以我這里畫了兩個圖,,它占的比例比較小,,但是它的價值很大。它將來的價值可能和等材價值,、減材價值形成三分天下,,最后盧院士希望大家在這一場工業(yè)技術(shù)的革命中,能夠發(fā)揮自己的聰明才智,能夠找到自己的定位,。
在本次活動中,,盧院士還接受了南極熊3D打印網(wǎng)等媒體的專訪。
盧秉恒院士接受了e創(chuàng)客網(wǎng),、賽迪網(wǎng),、賽迪傳媒、南極熊3D打印網(wǎng)等媒體的專訪
其中,,南極熊提出了一個問題:如何讓3D打印被更多普通人用起來,。盧秉恒院士接受表示“3D打印可以通過教育和培訓,例如學校里面的學生教育,,讓人們了解和掌握這種新的技術(shù)手段和工具,,讓大眾把自己想的東西做出來,這樣才真正讓民族變?yōu)橐粋創(chuàng)新創(chuàng)造的民族,,才可以真正實現(xiàn)眾創(chuàng),。”(幸運的是,,南極熊在2014年10月推出了國內(nèi)第一本面向中小學的3D打印教材《神奇的3D打印》,,同時也在2015年3月搞起了專業(yè)3D打印培訓)
其中對3D打印領(lǐng)域的預測,,干得就像干海綿里面的水,,怎么擠也擠不出來水來。南極熊特別總結(jié)提煉一下: 1,、未來3D打印將,,可以用任何材料,在任何場所,,在任何領(lǐng)域,,打印出任何形狀的任何數(shù)量的產(chǎn)品。3D打印應用將無所不在,。 2,、未來3D打印將引發(fā)個性化制造的大潮流,社會進入個性化生產(chǎn)時代,。 3,、未來3D打印從控形制到控形控性制造,也就是不但可以打印出來物體的形狀,,而且這個物品還有優(yōu)良的性能,。3D打印材料的成型過程控制是關(guān)鍵。 4,、3D打印的裝備將融合工業(yè)4.0,,變?yōu)楦鼮橹悄芑?/div> 5、用3D打印技術(shù)來改變某些產(chǎn)品和裝備的生產(chǎn)工藝,,甚至重新設(shè)計,,將是3D打印技術(shù)賺錢的重要途徑(南極熊開始有些激動了),。例如GE飛機發(fā)動機的燃油噴嘴,用3D打印技術(shù)來制造之后,,節(jié)省15%的燃油,。 6、3D打印將在很多領(lǐng)域發(fā)揮核心優(yōu)勢,,使得產(chǎn)品制造更為節(jié)省材料,。 7、3D打印將從宏觀走向微觀,。例如微型傳感器的制造,。 8、3D打印將走向4D打印,,甚至5D打印,。4D打印是利用環(huán)境的不同(例如時間、溫度,、電場等),,進行結(jié)構(gòu)變形。5D打印是打印出來的生命體,,會進行生長,,進而發(fā)展形狀和功能的變化。 9,、3D打印技術(shù)將為科技領(lǐng)域帶來新的思維方式,,有利于重大的科技創(chuàng)新。 10,、未來3D打印將在制造業(yè)上與等材,、減材三分天下,讓曾經(jīng)說了“如果3D打印有用,,我的名字就倒過來寫”的富士康老板郭臺銘,,名字以后倒過來寫。從制造業(yè)的原理結(jié)構(gòu)上,,包括變形制造,、減材制造、3D打印三大方面,,未來3D打印產(chǎn)業(yè)將占制造業(yè)1/3比重,,與其它兩種制造方式三國鼎立。
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