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暖通行业在3D打印如何有一席之地

发布时间:2018-05-09 11:30:00 文章来源:未来智库    
    【关键词】3D打印;工业革命;政策
    中图分类号:TD721 文献标识码:A
    
    引 言
    生活呼唤新科技,科技改变着生活。3D打印正以前所未有的速度,大步向我们走来。3D打印技术最早出现在美国,俗称“增材制造”,通俗地说就是一种三维立体成型技术。上世纪80年代,美国人查尔斯·霍尔发明了光固化快速成型技术,申请专利后,注册了3D System公司,如今已成为3D打印设备巨头之一。3D打印技术与传统的通过切削、钻孔等方法的减材制造工艺相反,其通常“打印”过程是:产品在计算机设计成型后,将其分割成一系列数字切片,这些切片的信息传送到3D 打印机上,后者会连续地将这些薄型层面通过特殊胶水堆叠起来,直到形成一个固态物体成型。因而,专业上又可称快速成型技术。2012年4月,《第三次工业革命》作者杰里米·里夫金在《经济学人》刊文表示,以3D打印技术为代表的数字化制造技术,是引发第三次工业革命的关键因素。今年初,美国总统奥巴马在国情咨文中激情、高调发言,再次助推了“3D打印热”的兴起。随着我国住宅产业的发展,3D打印技术会越来越受到人们的重视。暖
    通空调作为较大的行业,显示出巨大的优势。
     一、国外国内现状
    3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。 过程原理 每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型。打印技术能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01 毫米,打印速度每小时25毫米高度的垂直速率,色彩深度高达24 位。由于打印精度高。打印装配图,齿轮、管、轴承、拉杆等都可以正常活动,而腔体、沟槽等形态特征位置准确,甚至可以满足装配要求,打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。
    三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作,桌面打印机可以打印出小物品,而且,人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里;而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品,则需要更大的打印机和更大的放置空间。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。三维打印技术还可以简化生产制造过程,快速有效又廉价地生产出单个物品。与机器制造出的零件相比,打印出来的产品的重量要轻60%,并且同样坚固。美国科学家已经研发出了能打印皮肤、软骨、骨头和身体其他器官的三维“生物打印机”。在英国,相同的技术被戈登·默里设计公司用来帮助制造前卫的 T.25 型城市“生态汽车”,这款汽车已于2010年7月面世。隶属于欧洲宇航防务集团(EADS)的一个科研小组正致力于利用此技术打印出飞机的整个机翼。截止2011年3月研究者已使用该技术制造出了飞机起落架的支架和其他飞机零件,其打印出的支架同一只鞋子的大小一样。孔华威:医疗产业里面听的比较多,用的最多的不是医疗产业,而是设计行业。如今很多建筑公司达标都是用手工制作的沙盘,做不了很漂亮的设计。而用3D打印技术做出来的沙盘很漂亮。再有,我们看到的鞋类皮鞋的设计和鼠标之类的手柄的设计,往往都是电子消费类的设计,这类设计往往有很多。如果不是采用3D 打印的增材制造技术,歼-15战斗机至今能否首飞都很难讲。“钛合金3D打印技术已用于新机研制”,用3D打印技术制造战机,中国并不是第一家。我国于1999 年开始金属零件的激光快速成形技术研究,在国家“863”、“973”计划、国家自然科学基金重点项目等的大力支持下,集中开展了镍基高温合金及多种钛合金的成形研究,形成了多套具有工业化示范水平的激光快速成形系统和装备;掌握了金属零件激光快速成形的关键工艺及组织性能控制方法,所成形的TC4、TA15、TA12等钛合金及Inconel 718 合金的力学性能均达到或超过锻件的水平,为该技术在上述材料零件的直接制造方面奠定了基础;近年来,我国在飞机钛合金大型整体结构件的激光快速成形方面取得了重要突破,有效解决了激光快速成形钛合金大型整体结构件的变形开裂及内部质量控制两大技术难题,通过对钛合金零件凝固组织的有效控制,所成形的飞机钛合金结构件的综合力学性能达到或超过钛合金模锻件,已通过装机评审并得到应用。三维打印技术对制造业的影响将可与喷墨打印机对文件打印的影响相媲美。15世纪出现的活字印刷术让手写体变成了印刷体。印刷机同那些可以进行大规模生产的机器一样,高效地打印出同一物品的副本,但是,其在打印个性化文件时的效率并不高。后来,喷墨打印机使打印变得更便捷、更廉价、更有个性。如今,尽管传统打印机仍然打印着大量的书籍和报纸等,但更多的打印任务是由喷墨打印机来承担的,它能按需打印出书籍、标签、照片等。三维打印技术带来的变化或将改变制造业的经济面貌。许多人认为,这项技术将让商业完
    全去中心化,逆转伴随着工业化到来的城市化进程,如何使3D打印技术与与暖通行业结合起来,需要政府对该产业的扶持、税收、市场引导方面的政策。
    二、推动3D打印发展的主要目标与基本原则
    主要目标。切实提高3D打印技术中的暖通行业的比重,加强相关政策激励、标准规范、技术进步、产业支撑、认证评估等方面能力建设,建立有利于3D打印技术发展的体制机制,实现3D打印技术的快速发展,
    基本原则。加快推动3D打印技术发展必须遵循以下原则:因地制宜、经济适用,充分考虑各地经济社会发展水平、资源禀赋、气候条件、建筑特点,合理制定3D打印技术发展规划和技术路线,建立健全地区3D打印技术标准体系,实施有针对性的政策措施。整体推进、突出重点,积极完善政策体系,从整体上推动3D打印技术发展,并注重集中资金和政策,支持重点城市及政府投资公益性建筑在加快3D打印技术发展方面率先突破。合理分级、分类指导,按照3D打印技术的不同,实施有区别的财政支持政策,以单项奖励为主,支持3D打印技术发展,提高3D打印技术质量水平;引导3D打印技术规模化发展。激励引导、规范约束,在发展初期,以政策激励为主,调动各方加快3D打印技术发展的积极性,加快标准标识等制度建设,完善约束机制,切实提高3D打印技术标
    准执行率。
    大力推进3D打印技术科技进步及产业发展,切实加强3D打印技术综合能力建设,积极推动3D打印技术科技进步。各级财政、主观部门要鼓励支持3D打印技术建设,积极支持3D打印技术重大共性关键技术研究。加大3D打印技术推广力度。要根据3D打印技术发展需要,及时制定发布相关技术、产品推广公告、目录,促进行业技术进步。
    三、结 语
    积极推动3D打印技术产业化。积极推广适合产业化的新型3D打印技术体系,支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设;加快建立3D打印技术
    设计、施工、产品生产等环节的标准体系,实现产品通用化。

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