国内研究现状自上世纪末开始,我国多所高校对3D打印技术开展了自主研发。华中科技大学、清华大学、西安交通大学、中国科技大学。西北工业大学、以及北京航空大学、湖南大学等都在3D打印技术领域取得不俗的成绩,清华大学的分层实体制造技术、FDM工艺等方面都有科技优势,其自主研究的打印机如图1-1。华中科技大学在成型材料方面有突破性研究,并且他们的团队已成功研制出世界上最大的选择性激光烧结快速成形设备,86658
清华大学自主研发的3D打印机 世界上最大的选择性激光烧结快速成型设备
西安交通大学研发的3D打印机 西北工业大学研究的3D打印机
西安交通大学自主研制了三维打印机用喷头,并开发了光固化成型系统及相应成型材料,成型精度高达40。2mm,其研发团队研发出3D激光打印机如图1-3。中国科技大学经过多年的努力和突破,研制出了八喷头组合喷射装置,有望应用于微制造、光电器件等领域。西北工业大学凝固技术国家重点实验室下设的激光制造工程中心,已经能够利用“3D打印”从事高性能致密金属零件的制造及修复,其自主研发的3D打印机如图1-4所示。北京航天航空大学、湖南大学等高校已经成功研制出运用3D打印技术打印钛合金等金属产品。但总体来说国内3D打印技术研发水平与国外相比还有较大差距。我国已有部分技术处于世界先进水平。其中,激光直接加工金属技术发展较快,已基本满足特种零部件的机械性能要求,有望率先应用于航天、航空装备制造。3D打印机制造出的飞机模型如图1-5所示。论文网
3D打印机制造的飞机模型 3D打印机制造的假肢
在生物学领域,3D打印技术同样获得了突破性发展,已经能够制造出立体的模拟生物组织,为我国生物学、医学领域最先进的科研工作提供了巨大帮助,3D打印机打印的假肢如图1-6所示。在教育领域,3D打印的发展也很快,模型验证科学假设,用于不同学科实验、教学,为实验教学提供了技术支持,在普通高校和军事院校,3D打印机已经被用于教学和科研。在建筑工程中3D打印也发挥着日益重要和作用,建筑设计师用3D打印出来的建筑模型进行风动试验和效果展示、建筑工程和施工(AEC)模拟,3D打印机打印的建筑模型如图1-7所示。在文化创意和数码娱乐中也少不了3D打印的身影:打印出形状和结构复杂、材料特殊的艺术表达载体,3D打印机打印的艺术品如图1-8所示。科幻类电影《阿凡达》运用3D打印塑造了部分角色和道具,3D打印的小提琴的质量已经能和手工制品相媲美。近年来,很多国内企业运用海归团队和众多高校之间的配合,已实现了3D打印机的整机生产和销售。目前,依托高校研究成果,对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有:北京殷华(依托于清华大学)、陕西恒通智能机器(依托西安交通大学)、湖北滨湖机电(依托华中科技大学)。这些公司都已实现了一定程度的产业化,部分公司生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场。国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以满足商用的需求,技术水平有待进一步提升。在服务领域,我国东部发达城市已普遍有企业应用进口3D打印设备开展了商业化的快速成型服务,其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。一些中小企业成为国外3D打印设备的代理商,经销全套打印设备、成型软件和特种材料。还有一些中小企业购买了国内外各类3D打印设备,专门为相关企业的研发、生产提供服务。其中,广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术有限公司等企业,设立了3D打印服务中心,发挥科技人才密集的优势,向国内外客户提供服务,取得了良好的经济效益。与内地相比,我国港台地区3D打印技术引入起步较早,应用更为广泛,但港台主要着重于技术应用,而非自主研发。