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“3D打印”,需科技也需理性

信息、材料、工程專家共議“3D打印”

發(fā)布時間:2013-07-13來源:浙大新聞辦作者:周煒 盧紹慶11300




    浙江大學第98次西湖學術(shù)論壇的議題是“3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)”。“3D打印”,一個當下的熱詞,這個直白的名稱給了科學家、產(chǎn)業(yè)界以及公眾無限美好的想象空間——省卻紛繁復(fù)雜的制造流程,從工業(yè)界零部件到大自然的生命體,都能靠它“打”出來。3D打印真的是一個萬能的“造物主”嗎?它能給我們“打印”一個美好的未來嗎?科學家需要面臨的挑戰(zhàn)是什么?可實現(xiàn)的路徑又是怎樣?
    
    
浙大常務(wù)副校長吳朝暉說,這個主題很及時,3D打印技術(shù)是公認的新一代產(chǎn)業(yè)革命的核心技術(shù)之一。他說,以論壇的形式,讓研究機構(gòu)、政府和企業(yè)共同對前沿科技的某一個發(fā)展領(lǐng)域進行交流和討論,是一個很好的形式,可以讓大家從不同的角度分析問題,提出觀點,明晰思路,知道別人在做什么,對大家都是非常有益的。浙江省科技廳副廳長邱飛章認為,對于這門“熱”技術(shù),產(chǎn)業(yè)界、政府和科學家應(yīng)保持冷靜,三方合力充分分析,找準產(chǎn)業(yè)的定位和科技的突破點。論壇安排了7個會議報告,不論是材料、信息、生物還是工程領(lǐng)域的專家,都提出了一個共同的觀點——3D打印的未來,需要科技,更需要理性與耐心。
    
    3D打印的一個特征是,既能進行批量化標準生產(chǎn),又能進行個性化、復(fù)雜化的精密制造。“設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品時,從前會優(yōu)先考慮材料的性能,依靠3D打印技術(shù)的進步,設(shè)計師會從材料優(yōu)先,轉(zhuǎn)變到功能優(yōu)先。”中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員張文武認為,3D打印改變了工業(yè)設(shè)計的原則,設(shè)計師的獨立性大大增加,也讓大眾參加產(chǎn)品設(shè)計的“創(chuàng)客時代”得以成為現(xiàn)實。“即便如此,也不能對近期的經(jīng)濟效益過于樂觀,”張文武說,3D打印是數(shù)字化、分布式、個性化制造核心技術(shù)的一部分,未來會與其它制造技術(shù)相輔相成。“美好前景的實現(xiàn)有一個漫長的過程,”3D打印技術(shù)的發(fā)展道路上,科學家和產(chǎn)業(yè)界還要充分考慮這項技術(shù)對于環(huán)境的友好,以及對可持續(xù)發(fā)展的支持,建立新工程優(yōu)化標準。
    
    
“CAD和圖形技術(shù)將迎來又一次重大發(fā)展機遇。”浙江大學計算機輔助設(shè)計與圖形學(CAD&CG)國家重點實驗室主任鮑虎軍說,在此之前,制造業(yè)領(lǐng)域的數(shù)控機床有了廣泛應(yīng)用,也促進了CAD的快速發(fā)展。CAD的“職能”是幫助設(shè)計師提升產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計空間,在3D打印的技術(shù)路徑上,計算機輔助設(shè)計與圖形學領(lǐng)域的科學家需要解決很多關(guān)鍵問題。比如易用的網(wǎng)絡(luò)三維設(shè)計與服務(wù)技術(shù),復(fù)雜結(jié)構(gòu)直接建模技術(shù),便捷實時的三維掃描和曲面重建技術(shù),異質(zhì)材料實體建模與分析技術(shù)等。在這些方面,浙江大學的科研團隊已有一些成熟的技術(shù)儲備。
    
    杭州先臨三維科技有限公司,是中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的副理事長單位。公司與浙江大學CAD&CG國家重點實驗室合作,研發(fā)了能提供各種尺度的“3D掃描儀”,能為大型汽車零部件、模具、鑄件、文物、雕塑,精細工件、雕塑、文物“拍照”建模。這個公司還建有設(shè)備齊全的3D打印服務(wù)中心,可用金屬、尼龍、樹脂等材料的進行3D打印??偨?jīng)理李濤在論壇上介紹了公司的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑和思路。
    
    
“目前浙江省有200-300臺3D打印機,類型覆蓋了5種3D打印設(shè)備。”在浙江大學現(xiàn)代制造工程研究所常務(wù)副所長傅建中教授看來,3D打印向科學家提出了新的挑戰(zhàn),他將3D數(shù)據(jù)獲取、高速高精運動控制、專屬材料制品力學性能調(diào)控等7項技術(shù)列為科學家的關(guān)鍵“作業(yè)”。據(jù)介紹,浙大機械工程學系在高速高精機電裝備研發(fā)有深厚的技術(shù)儲備,和企業(yè)合作研發(fā)的高檔數(shù)控機床、生產(chǎn)線等性能優(yōu)越,這將為后續(xù)3D打印裝備開發(fā)提供堅實的支撐。
    
    
新加坡國立大學副教授洪明輝、浙江大學材料系教授洪樟連和高分子系副教授毛崢偉分別在報告中對3D打印的應(yīng)用前景和需要進一步研究解決的課題,以及各自正在進行的項目作了介紹。浙大高分子科學與工程學系的團隊將3D打印的方法應(yīng)用在組織修復(fù)與再生中,“造”出了能模擬皮膚雙層結(jié)構(gòu)的膠原-殼聚糖/硅橡膠皮膚再生材料,引起了與會者濃厚的興趣和關(guān)注。
    
    來自科學院等研究機構(gòu)和陶氏化學等企業(yè)的代表受邀請參加了論壇。
    
    (文 周煒/攝影 盧紹慶)