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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(shí)間:2013-07-13來源:浙大新聞辦作者:周煒 盧紹慶11300




    浙江大學(xué)第98次西湖學(xué)術(shù)論壇的議題是“3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)”。“3D打印”,一個(gè)當(dāng)下的熱詞,這個(gè)直白的名稱給了科學(xué)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(gè)萬能的“造物主”嗎?它能給我們“打印”一個(gè)美好的未來嗎?科學(xué)家需要面臨的挑戰(zhàn)是什么?可實(shí)現(xiàn)的路徑又是怎樣?
    
    
浙大常務(wù)副校長(zhǎng)吳朝暉說,這個(gè)主題很及時(shí),3D打印技術(shù)是公認(rèn)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(jī)構(gòu)、政府和企業(yè)共同對(duì)前沿科技的某一個(gè)發(fā)展領(lǐng)域進(jìn)行交流和討論,是一個(gè)很好的形式,可以讓大家從不同的角度分析問題,提出觀點(diǎn),明晰思路,知道別人在做什么,對(duì)大家都是非常有益的。浙江省科技廳副廳長(zhǎng)邱飛章認(rèn)為,對(duì)于這門“熱”技術(shù),產(chǎn)業(yè)界、政府和科學(xué)家應(yīng)保持冷靜,三方合力充分分析,找準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)的定位和科技的突破點(diǎn)。論壇安排了7個(gè)會(huì)議報(bào)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(gè)共同的觀點(diǎn)——3D打印的未來,需要科技,更需要理性與耐心。
    
    3D打印的一個(gè)特征是,既能進(jìn)行批量化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),又能進(jìn)行個(gè)性化、復(fù)雜化的精密制造。“設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),從前會(huì)優(yōu)先考慮材料的性能,依靠3D打印技術(shù)的進(jìn)步,設(shè)計(jì)師會(huì)從材料優(yōu)先,轉(zhuǎn)變到功能優(yōu)先。”中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員張文武認(rèn)為,3D打印改變了工業(yè)設(shè)計(jì)的原則,設(shè)計(jì)師的獨(dú)立性大大增加,也讓大眾參加產(chǎn)品設(shè)計(jì)的“創(chuàng)客時(shí)代”得以成為現(xiàn)實(shí)。“即便如此,也不能對(duì)近期的經(jīng)濟(jì)效益過于樂觀,”張文武說,3D打印是數(shù)字化、分布式、個(gè)性化制造核心技術(shù)的一部分,未來會(huì)與其它制造技術(shù)相輔相成。“美好前景的實(shí)現(xiàn)有一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,”3D打印技術(shù)的發(fā)展道路上,科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)界還要充分考慮這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于環(huán)境的友好,以及對(duì)可持續(xù)發(fā)展的支持,建立新工程優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。
    
    
“CAD和圖形技術(shù)將迎來又一次重大發(fā)展機(jī)遇。”浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)(CAD&CG)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任鮑虎軍說,在此之前,制造業(yè)領(lǐng)域的數(shù)控機(jī)床有了廣泛應(yīng)用,也促進(jìn)了CAD的快速發(fā)展。CAD的“職能”是幫助設(shè)計(jì)師提升產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)空間,在3D打印的技術(shù)路徑上,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)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(jì)與服務(wù)技術(shù),復(fù)雜結(jié)構(gòu)直接建模技術(shù),便捷實(shí)時(shí)的三維掃描和曲面重建技術(shù),異質(zhì)材料實(shí)體建模與分析技術(shù)等。在這些方面,浙江大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)已有一些成熟的技術(shù)儲(chǔ)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(zhǎng)單位。公司與浙江大學(xué)CAD&CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xì)工件、雕塑、文物“拍照”建模。這個(gè)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(jìn)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(tái)3D打印機(jī),類型覆蓋了5種3D打印設(shè)備。”在浙江大學(xué)現(xiàn)代制造工程研究所常務(wù)副所長(zhǎng)傅建中教授看來,3D打印向科學(xué)家提出了新的挑戰(zhàn),他將3D數(shù)據(jù)獲取、高速高精運(yùn)動(dòng)控制、專屬材料制品力學(xué)性能調(diào)控等7項(xiàng)技術(shù)列為科學(xué)家的關(guān)鍵“作業(yè)”。據(jù)介紹,浙大機(jī)械工程學(xué)系在高速高精機(jī)電裝備研發(fā)有深厚的技術(shù)儲(chǔ)備,和企業(yè)合作研發(fā)的高檔數(shù)控機(jī)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(jiān)實(shí)的支撐。
    
    
新加坡國立大學(xué)副教授洪明輝、浙江大學(xué)材料系教授洪樟連和高分子系副教授毛崢偉分別在報(bào)告中對(duì)3D打印的應(yīng)用前景和需要進(jìn)一步研究解決的課題,以及各自正在進(jìn)行的項(xiàng)目作了介紹。浙大高分子科學(xué)與工程學(xué)系的團(tuán)隊(duì)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(huì)者濃厚的興趣和關(guān)注。
    
    來自科學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)和陶氏化學(xué)等企業(yè)的代表受邀請(qǐng)參加了論壇。
    
    (文 周煒/攝影 盧紹慶)