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(qiáng)、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(tuán)-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(jì)、3D打印廠商、媒體等等(當(dāng)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(tuán),來到了南極熊總部附近的北京城市學(xué)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(jì)算機(jī)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?yàn)檫@個會議不是政府組織的,也不是學(xué)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?yàn)閬淼亩际菍?D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(jìn)計(jì)劃》http://m.lhkhtyz.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(jī),有了蒸汽機(jī)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(jìn)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(jī),后來有了機(jī)電結(jié)合有了機(jī)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(shí)現(xiàn)了。
第三次應(yīng)該是工業(yè)制造的融合,計(jì)算機(jī)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(yīng)的周期,來滿足人們商業(yè)的個性化要求,所以這種實(shí)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(xí)總書記也非常關(guān)心3D打印,在最近應(yīng)該有四五次提到3D打印,當(dāng)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(jì)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(zhǔn)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(xiàng)之后,按照我們中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,我國的戰(zhàn)略需求來提出一些認(rèn)為是新的重大專項(xiàng),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(jī)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(diǎn)都是計(jì)算機(jī)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(jī)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(shí)施制造網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的第一項(xiàng)計(jì)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(jìn)行制造。我可以在公司上班,也可以在離家近一點(diǎn)的地方上班,歐洲也推出了一系列的計(jì)劃。澳大利亞、韓國他們都做了這方面的計(jì)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(jì)劃,而且已經(jīng)開始實(shí)施,我們國家智能制造設(shè)計(jì)了發(fā)展路線圖。3D打印機(jī)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(shí)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(dāng)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(shí)驗(yàn),以及其他的一些課程,這些都有可能。從科技界逐漸擴(kuò)展到實(shí)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(qiáng)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(dāng)于把工業(yè)走在前列。我們的智能制造是四點(diǎn)一起來做,因?yàn)檫@是一個歷史機(jī)遇,但是我們的基礎(chǔ)還是比較差一點(diǎn),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(xiàng)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(yīng)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(xué)課題,化學(xué)分解?梢宰鲅例X做牙床,非常好看。材料也是有要求的,你需要做的更細(xì)致,它的顆粒都要細(xì)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(biāo)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(xì)胞基本上有一個多小時,快的話是做一公斤、五公斤多一點(diǎn),而電子束據(jù)說一個小時可以達(dá)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(xì)小的、復(fù)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(xué)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(jì),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(jìn)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(yīng)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?yàn)橛械难b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(yīng)用上,就是這樣一些設(shè)計(jì),美國的設(shè)備還是比較多。現(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(xì)的,中國人細(xì)節(jié)化做的比較好,美國人說中國做的最好,他們想學(xué)習(xí)學(xué)習(xí),特別是3D打印美國推出的這些就是向中國學(xué)習(xí)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(yīng)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(xì)胞分化,現(xiàn)在這個應(yīng)用也非常多,開始應(yīng)用于產(chǎn)品的研發(fā),后來就應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)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(rèn)識,認(rèn)識它的性質(zhì)和創(chuàng)意,5L或者在應(yīng)用上進(jìn)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(yīng)該說離大眾化越來越近了,這些都是,包括科技化的設(shè)計(jì),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(biāo)準(zhǔn),這是雕刻,這里往上堆加。陶瓷都可以應(yīng)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(jìn)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(jì)風(fēng)格,風(fēng)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(jì)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(qiáng)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(fèi)用。無人機(jī)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(jī),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(dá)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(shí)際開發(fā)當(dāng)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(fēng)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(fēng)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(jī),我們通過設(shè)計(jì),3D軟件也不是那么好掌握的,把別人的設(shè)計(jì)要拷貝下來然后要進(jìn)行改進(jìn),如何改進(jìn)不然的話就是侵犯別人的知識產(chǎn)權(quán)了,像葉輪那么復(fù)雜的東西,設(shè)計(jì)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(diǎn)性的設(shè)備,包括像風(fēng)電的葉片都可以來做。3D掃描我們進(jìn)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(yùn)行中,它的變形,它的應(yīng)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(jī)件或者是設(shè)計(jì)一個起動機(jī),我可以根據(jù)3D打印的原型實(shí)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(jìn)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(jī)械的投資帶來好處,而且歐美這些發(fā)達(dá)國家也開始使用。
我們在3D打印方面,應(yīng)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(xùn)都會有。五糧液集團(tuán)完全用3D打印做設(shè)計(jì),五糧液買了盧院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的設(shè)備,他們用3D打印來做一些設(shè)計(jì),開始的時候還沒有進(jìn)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(dāng)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(jī)的實(shí)驗(yàn),后來就用3D打印的設(shè)備做,做的這個實(shí)驗(yàn),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(dāng)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(zhǔn)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(jì)好了之后打下去,用這個辦法就做導(dǎo)航模板,用導(dǎo)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(yàn)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(shí)施方案,如果做的細(xì)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,F(xiàn)在這個應(yīng)用3D打印的牙床,可以再換一套,換下來牙齒就很堅(jiān)固了。這是我們來做的臨床實(shí)驗(yàn),醫(yī)學(xué)學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí),這個定為醫(yī)生?茖W(xué)生實(shí)習(xí)的經(jīng)歷。我們做這個實(shí)驗(yàn),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(jī)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(shí)驗(yàn),做這個拉絲來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的小批量制造。這個是工業(yè)設(shè)計(jì)3D打印的大賽,這個就是學(xué)生給我們設(shè)計(jì),再去開發(fā)。實(shí)際上有很多很好的創(chuàng)意設(shè)計(jì),也幫助了他們能找到非常好的工作。我們最近給壓縮機(jī)公司做一個實(shí)驗(yàn),用SIL做的原型,然后進(jìn)行制造。要是這樣一個很厚的胚,再做機(jī)床,再一點(diǎn)一點(diǎn)摳進(jìn)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(fèi)就是四五百萬,這個材料也實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。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(jī)制造廠,也都在應(yīng)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(yīng)用,以及它的應(yīng)用或者開發(fā),在臨床實(shí)驗(yàn)這方面也做了很好的應(yīng)用。這個實(shí)驗(yàn)它是配合我們城市經(jīng)濟(jì)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(hù),醫(yī)療這些方面,也正在開發(fā)應(yīng)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(yīng)用,包括盧院士做的這個故宮的吉祥物,這是北京科學(xué)院和故宮博物館聯(lián)合進(jìn)行開發(fā)的3D打印,這個是模型,這是規(guī)劃創(chuàng)意設(shè)計(jì),F(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(shí)現(xiàn)各種各樣的需求,形成大的訂單,而這個設(shè)計(jì)師不僅是屬于一個企業(yè)的,可以把自己的設(shè)計(jì)貢獻(xiàn)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(shí)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(jì),設(shè)計(jì)完了以后選擇好的方案,然后就進(jìn)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?yàn)橐獪惛鞣N東西在一起,這個車體設(shè)計(jì)的就相當(dāng)復(fù)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(jìn)行加工,然后再來制造,對制造工藝對產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jī)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(jì)算機(jī)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(jìn)行研究,而3D打印是更好的一種模式。打印機(jī)呢是工業(yè)原理,肯定復(fù)雜,所以我們結(jié)合計(jì)算機(jī)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(jì)師是由每個單位管的,你想設(shè)計(jì)一個飛機(jī)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(jì)西裝的一個設(shè)計(jì)人員也不行。都是單位的,你受單位的領(lǐng)導(dǎo),就要干單位的活。那么以后我們新的設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)師,我不管你是屬于哪一個單位,我今天設(shè)計(jì)這個飛機(jī),就可以設(shè)計(jì)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(jì)和制造了就可以進(jìn)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(dāng)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(jìn)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(fù)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(xì),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(yīng)用于航空航天是有很大疑問的。點(diǎn)和點(diǎn)之間,你做了一個點(diǎn),上億個點(diǎn),哪一個點(diǎn)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(shí)際上我們和3D打印的一些專家進(jìn)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(diǎn)上,可以是很小的一個點(diǎn),在這個點(diǎn)上非常集中?梢约(xì)化,把圓的變成長的,把這個變得扁一點(diǎn),并且還是跑不掉,還是推薦一種技術(shù),因?yàn)檫@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(qiáng)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(qiáng)傳感器,要實(shí)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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn),我們這個3D打印也有標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)準(zhǔn)也在考慮,3D打印機(jī)需要有一個科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),打印的溫度不能過高,否則的話小孩會被燙傷了,因?yàn)樾『⑹欠浅:闷娴,什么地方都要摸一摸、碰一碰,所以這方面都要有標(biāo)準(zhǔn)。
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(jì)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(shí)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(fù)雜,3D打印非常適合,實(shí)際上我們得到眾多的好處,不是從制造業(yè),而是從它實(shí)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(jī)發(fā)動機(jī)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(yán)謹(jǐn),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(jī),比原來的一體發(fā)動機(jī)提高燃油效率15%。這是新的一代發(fā)動機(jī)了,研發(fā)一款新的發(fā)動機(jī),那要花費(fèi)及十億美元,上百億美元才能做到的事情,F(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(fù)雜的結(jié)構(gòu),那么用3D打印我可以把它的結(jié)構(gòu)實(shí)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(jī)的效率。用3D打印重新設(shè)計(jì)一個概念飛機(jī),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(jī)設(shè)計(jì)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(fèi)用了。所以3D打印重新再設(shè)計(jì),把一些結(jié)構(gòu)刪減,重新再審視一下再設(shè)計(jì),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?yàn)?D打印機(jī)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(shí)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(jī)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(fù)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(qiáng),所以用這種概念可以創(chuàng)造很多新的材料,獲得更高的強(qiáng)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(shí)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(xué)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(rèn)為現(xiàn)在3D打印太好了,以后3D打印可以打印細(xì)胞。它可以打印細(xì)胞,可以把基因打進(jìn)到細(xì)胞里面去,這個我認(rèn)為是可以考慮的,因?yàn)檫@個是什么概念,創(chuàng)造新的細(xì)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(shí)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(xué)課題,實(shí)際上3D打印可以打印細(xì)胞,這個細(xì)胞可以長出什么新的東西來,我們也可以把生命細(xì)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(dāng)然了我們每一個科研工作者,應(yīng)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(rèn)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(xué)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(dāng)然了我們的企業(yè)家不太放縱自己的思想,不能跟科學(xué)家一樣,科學(xué)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(shí)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(yīng)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(tuán)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(yīng)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(jī)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(xùn),例如學(xué)校里面的學(xué)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(shí)現(xiàn)眾創(chuàng)!保ㄐ疫\(yùn)的是,南極熊在2014年10月推出了國內(nèi)第一本面向中小學(xué)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(xùn))
其中對3D打印領(lǐng)域的預(yù)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(yīng)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(jìn)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(jì),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(jī)發(fā)動機(jī)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(jìn)行結(jié)構(gòu)變形。5D打印是打印出來的生命體,會進(jìn)行生長,進(jìn)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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