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   來(lái)源：中國(guó)工業(yè)報(bào)

  3D打印開啟第三次工業(yè)革命？

  從茶杯、高跟鞋，到人耳等身體器官，再到汽車、飛機(jī)零部件，3D打印的產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)處不在。種種跡象表明，曾經(jīng)不“切一刀”就無(wú)法登上大雅之堂的年代已經(jīng)一去不返了，3D真的來(lái)了，從生產(chǎn)到生活，從工業(yè)到民用，從高端到大眾，它正迅速地改變?nèi)藗兊膽T性思維，打破舊有模式。

  其實(shí)，3D打印只是更容易被大眾理解。它還有另外一些叫法，即快速原型制造、增材制造、實(shí)體自由制造。這些都是同一種技術(shù)的不同叫法，即增材制造技術(shù)。它是采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的切削加工技術(shù)，它是一種自下而上的制造方法。

  隨著這種制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用，第三次工業(yè)革命悄然來(lái)襲的說(shuō)法也不絕于耳。美國(guó)《時(shí)代》周刊將增材制造列為“美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”。英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志則認(rèn)為“它將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。那么，該如何界定第三次工業(yè)革命？它的重要標(biāo)志又是什么呢？

  機(jī)械工業(yè)信息研究院重大裝備信息中心主任石勇接受本報(bào)記者專訪時(shí)提出：“是不是能夠引發(fā)一場(chǎng)工業(yè)革命，關(guān)鍵是看工具是否有根本性的變化。”人類由石器時(shí)代到鐵器時(shí)代，由機(jī)械代替手工，是工具改變了人類的生產(chǎn)、生活方式。以3D打印為代表的增材制造正在成為制造技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)，它是一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)將促使裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)生重大變革。“工具”變了，時(shí)代也就真正變了。隨著成本降低，它將可能帶來(lái)制造方式、組織結(jié)構(gòu)和商業(yè)模式的重大轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變有可能會(huì)帶來(lái)新工業(yè)革命。這便是最近呼聲日漸升高的第三次工業(yè)革命了。

  中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)特別顧問(wèn)朱森第接受本報(bào)專訪時(shí)表示，先進(jìn)制造將使我國(guó)有可能在第三次工業(yè)革命中發(fā)揮重要作用，并引領(lǐng)我國(guó)制造業(yè)走出一條發(fā)展新路，助推中國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。盡管先進(jìn)制造包含多項(xiàng)內(nèi)容，增材制造只是其中之一，但作為其重要組成，增材制造技術(shù)已被各國(guó)政府高度重視。中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)教授盧秉恒表示，它將改變未來(lái)的生產(chǎn)和生活模式，并正在重塑全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局。

  在近日召開的2013先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)上，與會(huì)專家一直重復(fù)同一個(gè)觀點(diǎn)，即增材制造并不會(huì)完全替代傳統(tǒng)的制造業(yè)，理由有三：不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；制造精度不高；不是所有材料都可以應(yīng)用。但增材制造技術(shù)是制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，它將成為制造業(yè)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的重要力量。第三次工業(yè)革命實(shí)質(zhì)上是制造業(yè)的革命，其對(duì)先進(jìn)制造的引領(lǐng)作用已日益凸顯。（司建楠）

  A、概念內(nèi)涵

  何為增材制造技術(shù)？　　何為增材制造？按照最新定義，增材制造技術(shù)是采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除的切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。

  近二十年來(lái)，增材制造技術(shù)發(fā)展迅猛。快速原型制造、增材制造、實(shí)體自由制造，3D打印技術(shù)等各異的叫法分別從不同側(cè)面表達(dá)了該制造技術(shù)的特點(diǎn)。

   這一技術(shù)不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具及多道加工工序，而是利用三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在一臺(tái)設(shè)備上可快速而精確地制造出任意復(fù)雜形狀的零件，從而實(shí)現(xiàn)自由制造，解決了許多過(guò)去難以制造的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件的成型問(wèn)題，并大大減少了加工工序，縮短了加工周期。而且越是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，其制造速度快的優(yōu)勢(shì)便越是顯著。

  增材制造技術(shù)將傳統(tǒng)的復(fù)雜制造系統(tǒng)縮小到一臺(tái)制造裝備中，是制造技術(shù)的革命性變革，也將給社會(huì)的生產(chǎn)和生活方式帶來(lái)新的變革。

  毋庸置疑，增材制造具有美好的發(fā)展前景，但也存在巨大的挑戰(zhàn)。專家認(rèn)為，目前最大的難題是材料的物理與化學(xué)性能制約了實(shí)現(xiàn)技術(shù)。例如，在成型材料上，目前主要是有機(jī)高分子材料。金屬材料直接成型是近十多年的研究熱點(diǎn)，正在逐漸轉(zhuǎn)向工業(yè)應(yīng)用，其難點(diǎn)在于如何提高精度。新的研究方向是用增材制造技術(shù)直接把軟組織材料（生物基質(zhì)材料和細(xì)胞）堆積起來(lái)，以形成類生命體，再經(jīng)過(guò)體外培養(yǎng)和體內(nèi)培養(yǎng)去制造復(fù)雜的組織器官。