“成都智造”3D打印技术，几小时打印出零部件成品

    本月举行的全市经济工作会议要求，在“深入推进产业结构转型升级”方面，我市要大力健全区域创新体系，世界新一轮科技革命正在孕育和兴起，一些基础科学研究和关键技术已经出现突破先兆，特别是在页岩气、干细胞和3D打印技术的重大创新正在催生新能源产业、生物产业和传统制造业的颠覆性变革。近期，本报将走进这些引领下一个十年的科技前沿技术，洞悉这些“高技术”如何转化为“高质量”，解读区域创新体系如何提速产业倍增，成为现代产业体系的核心引擎。

　　在好莱坞大片《碟中谍4》中，有一个片段让观众嗟叹：在一台连接电脑的机器前，“阿汤哥”面部数据经过扫描进入电脑，很快，这台看似平凡无奇的“快速成型机”用新材料、新技术，几分钟内便“克隆”出与真人面部相同的3D人脸面具。

　　这样吸引眼球的高科技，并非只存在于好莱坞制造的剧情里，在成都，这个被美国《时代》周刊列为“美国十大增长最快的工业” 的3D打印技术（又称三维打印技术），已在四川大学制造科学与工程学院的实验室里成功应用，并服务于宁江机床、远景数控机床等多家蓉企。

　　美国著名经济学家、趋势学家杰里米·里夫金在其《第三次工业革命》一书中曾谈到：“智能制造是未来最可能引发第三次产业革命的领域之一。”而3D打印从“梦想照进现实”的推进，无疑是对传统制造业“动气体肤”的一次洗牌。

　　“智能制造是未来最可能引发第三次产业革命的领域之一”

　　——美国著名经济学家、趋势学家杰里米·里夫金

　　3D打印机能快速原型制造

　　精准打印出三维立体模型

　　电脑里的一堆数据，在两小时后可以怎样变身呢？在四川大学制造科学与工程学院的先进制造技术重点实验室里，数据在短短几小时内，就可变身为一个个自主开发的机械零部件、复杂钢结构连接件的空间曲面模型。

　　“只要用3D扫描仪获取了你的面部数据，这台机器要‘克隆’一个如你一模一样的面孔，也就是几小时的事情。”四川大学制造科学与工程学院殷国富教授介绍道。殷国富教授所指的“这台机器”，正是“传说中”的3D打印机，这个看似平凡无奇、形同于微波炉的“大烤箱”，却有着不凡的“特异功能”——快速原型制造，精准打印出塑料制成的看得见、摸得着的三维立体模型。

　　记者在实验室看到，这台3D打印机分为加工室、材料盒、控制区等区间，打开加工室门，几个精密喷嘴相并而列，喷嘴连接着下端两个材料盒，“就像传统的喷墨打印机在纸上逐行喷墨一样，3D打印机是将材料逐层喷涂，让材料与黏合剂升温到熔融状态，进行缓慢塑形。”据悉，3D打印实质上是一种直接数字化制造技术，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过一层又一层的多层打印方式，构造零部件模型。因此，要进行3D打印，首先需要设计师使用电脑软件制作出数字化3D模型，之后，就像给模型做CT扫描一样，由另外一个软件程序将数字化3D模型水平切片，并向打印机发出指令，逐层复制模型。

　　殷国富教授指向3D打印机的左方，几台电脑其实是“操纵”3D打印机的“中枢神经”，在这里，他们的团队首先会完成电脑虚拟3D模型设置，通过网络参数传送，向3D打印机输出指令，便可将虚拟的3D产品模型转化为实体模型。

　　3小时时间就能拿到成品

　　设计不需再送加工车间

　　“这是我们刚刚打印出炉的大型仪器齿轮部件，与成都一家精密机床企业的产学研合作项目，合作涉及多项机械零部件的研发。”在实验室内，殷国富教授从成品室内拿出了一些齿轮、支撑部件，相较于常规喷墨打印机生产的纸质产品，这些经3D打印出炉的产品，竟是眼前这些看得见、摸得着的零部件成品，不禁让人感慨科技于无声间改变世界的能力。

　　“相较传统制造业，3D打印技术可以说是一种前所未有的革命。”殷国富教授给记者算了一笔账，以他手上直径约8厘米的齿轮零件，从完成3D设计到3D打印，大约用3小时就能拿到成品，且在一个实验室就能完成，不再需要在车间作模具、用机床加工制造。

　　而在此之前，他们的设计必须要送加工车间，按设计参数开模、选材、生产，而最关键的是，工业设计的成品常常需要多次修改，如果遇到调整，他们还得再次回返实验室，调整参数，再加工制造，周而复始。“3D打印的‘立等可取’，我们不仅可实现数倍以上的效率提升，而且也能节省耗材支出。” 除了“个性化”之外，更为重要的则是“精密”二字，据悉，无需生产线的3D打印技术，其误差率可控制在0.1毫米之内。

　　已应用到与多家蓉企合作领域

　　创新瞄准医学等先进制造产业

　　据悉，眼下，在四川大学制造科学与工程学院应用了半年时间的3D打印技术，通过产学研合作，已应用到学校与宁江机床、远景数控机床等多家蓉企合作的领域，涉及科研设备创新、钢结构建筑关键环节零部件应用等先进制造业领域。3D打印技术的进入，让这些具有自主知识产权的创新技术的研发周期大为缩短。

　　“四川大学在机械装备制造、生物医学工程、新材料等诸多领域都有优势，我们正计划‘嫁接’3D打印技术的优势，瞄准我们的资源，在耗费人力的传统规模生产转向智能个性化生产方面有所突破。”殷国富教授分析。而就眼下而言，四川大学将有望集成在医学、新材料等领域的优势资源，在应用领域实现突破，采用3D打印技术，进行“人造骨”、“人造牙齿”等领域的创新研发。同时，与本地企业进行产学研合作，在电子信息、生物医药、精密机械制造等多个领域推进创新合作。

　　以3D扫描制造“人工牙齿”为例， 3D扫描技术可“零误差”地采集口腔3D数据，只需要连接数据，便能出成品。不仅耗费的材料更少，生产时间也能更短，患者不需要再等几天甚至数周，立等便可完成假牙安装等牙科手术。

　　我市今年深推“八大产业化工程”

　　把“成都制造”升级为“成都智造”

　　据亚洲制造业协会分析数据显示，2010年，我国文教体育用品市场产业产值已超过7万亿元，随着3D打印技术的不断成熟，未来该产业即使只有10%的领域被替代，3D打印市场的蛋糕也能达到万亿级规模。

　　记者从市科技局了解到，深入推进产业结构转型升级，把区域创新体系作为发展现代产业体系的核心引擎。市科技局今年将围绕“产业倍增”的技术需求，瞄准我市战略性新兴产业与特色优势产业，深入推进“八大产业化工程”，用科技助推三次产业“提档升级”。

　　市科技局相关负责人告诉记者，今年，高端装备制造业将作为我市“八大产业化工程”重点支持方向之一，重点推进汽车、轨道交通、航空航天、精密数控机床等产业领域的关键技术研发与转化，推进重点产业向技术高端攀升，用科技支撑加速先进制造业“提档升级”，把“成都制造”升级成为“成都智造”，将成为推进路径的重中之重。

　　本报记者 缪琴 摄影 张全能

　　3D照像馆亮相北京

　　近日，一个能制作3D影像的3D打印照像体验馆在北京工业设计创意产业基地开馆。顾客只需经过十几分钟的360度扫描照相和几个小时的3D打印制作，就能够得到一个形象逼真立体的人物塑像。(来源：互联网)