「精密技术」3D打印：引领烟台开发区工业迈向“智造”

今天，山东创新网分享「精密技术」3D打印：引领烟台开发区工业迈向“智造”。

好莱坞大片《碟中谍4》中，有一个片段曾让无数人惊叹：“阿汤哥”面部数据经扫描进入电脑后，一台与电脑相连、看似平凡无奇的“快速成型机”几分钟内便“克隆”出与真人面部相同的3D人脸面具……这样吸引人眼球的高科技，如今已不止存在于好莱坞制造的剧情里。这项为世界工业所“追捧”的3D打印技术，现如今已在烟台开发区路通精密快速制造国家工程研究中心成功应用，并已服务于开发区内多家科技企业。
在路通精密快速制造中心，记者看到一组高智能数据读取装置，正对一个汽车轮毂进行全方位扫描，其获取的数据直接传输到与其相连的电脑中。而与电脑相连通的是一台两米多高的机器，透过其半透明的罩板，记者看到一束红色激光正来回扫描。“3D扫描仪获取任意物体的数据后，让这台机器“克隆”一个相同的物体，也就需要几个小时。”公司常务副总裁张硕所指的“机器”，正是“传说中”的3D打印机，而这台看似平凡无奇的设备，却有着相当不凡的“特异功能”——快速原型制造，精准打印塑料制成的看得见、摸得着的三维立体模型。
“就像传统喷墨打印机在纸上逐行喷墨一样，3D打印机是将材料逐层喷涂，让材料与粘合剂升温到熔融状态，进行缓慢塑形。”张硕告诉记者，3D打印的原理很简单，即将一项设计物品先转化为3D数据，然后根据数据进行分切打印。简单说，3D打印就是断层扫描的逆过程。但3D打印机使用的打印材料是特制粉末，这些粉末在打印过程中被一种特制胶水逐层黏合、固化，并不断叠加，最终形成一个完整的立体物品。
从精巧的“迷你”版奥运鸟巢场馆，到玲珑剔透的心脏构件，一次成型的轴承、齿轮……在实验室内，工作人员从成品室内陆续拿出一些齿轮、支撑部件，相比较于常规喷墨打印机生产的纸质产品，眼前这些看得见、摸得着的零部件成品竟是3D打印“出炉”的产品，不禁让人感叹科技的力量。
“相比较传统制造业，3D打印技术可以说是一种前所未有的革命。”张硕以他手上直径约8厘米的齿轮零件给记者举例，从完成3D设计到3D打印，大约3小时就能拿到成品，且在一个实验室就能完成，不需要在车间做模具、用机床加工制造。而在以往，开模、选材、生产、数次的参数调整等，程序相当复杂。“3D打印的“立等可取”，不仅可实现数倍以上的效率提升，而且节省了耗材支出。”张硕表示，除“个性化”之外，更为重要的是实现了“精密”二字，无需生产线的3D打印技术，其误差率可控制在0.1毫米之内。
张硕告诉记者，小至微型零部件，大至汽车、飞机或者是人，3D打印机都可以按照1:1的比例打印出立体实物模型，但受成本及材质的限制，目前的模型均是树脂原料构件。即便如此，3D打印也为我们研制高精准度的零部件模型提供了极大技术支持。只要导入数据，不论多么复杂的工业设计、多么复杂的零部件模具都可以精准成形，且研制成本和研发周期至少降低50%以上。
3D打印技术在开发区的引入、应用与推广，对全区传统制造业将带来前所未有的“洗牌”。据悉，目前开发区设立于路通精密的3D打印技术服务平台，通过产学研合作，已应用到区内多家汽车零部件、数控机床等科技企业，涉及科研设备创新、钢结构建筑关键环节零部件应用等先进制造业领域，并应用到企业的新产品研发体系中，大大缩短了一些具有自主知识产权企业的技术研发周期。据悉，年内路通精密将申请数字化铸造工厂，届时，路通精密将成为国内低压铸造领域首家3D打印应用技术的数字化工厂。
与3D打印技术同步，通路精密CAD/CAE/CAM计算机模拟技术与软件开发服务平台也已建成启用。该服务平台由路通精密、上海交通大学模具CAD国家工程研究中心、西安交通大学快速制造国家工程研究中心、清华大学中国机械科学研究总院共同合作成立，重点通过计算机模拟受力状态，智能化低压铸造单元开发及发动机轻量化和低碳、环保领域进行研发。
把“开发区制造”升级为“开发区智造”，将是开发区产业发展推进路径中的重中之重。日前记者从开发区科技和知识产权局了解到，为深入推进产业结构转型升级，把区域创新体系作为发展现代产业体系的核心引擎，今年，开发区将围绕“产业倍增”的技术需求，瞄准全区战略性新兴产业与特色优势产业，依托3D打印为技术平台，重点推进汽车、精密数控机床等产业领域关键技术的研发与转化，不断推进重点产业向技术高端攀升，用科技支撑加速先进制造业的“提档升级”。（魏晓雅 赵 玲)