全面解析目前我国3D打印的发展和研究方向

在《哈利波特》系列电影中，处处可见精彩纷呈的魔法。不过今天我们的主角不是手执魔杖的巫师，而是现实生活中同样可以神奇“造物”的3D打印机...

3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。大众习惯性的把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”，与传统制造相比，3D打印技术的优势主要体现在产品制造的复杂程度、生产制造的范围、生产制造效率、满足客户个性化需求等方面。

近几年，随着“智能制造”、“机器换人”、“工业互联网”等备受关注，3D打印（增材制造）的热度也在不断攀升中。小到纽扣，大到汽车、飞机，不管多复杂，多精细，也都能通过3D打印技术打印出来。作为新一轮工业革命的重要标志之一，3D打印技术体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术之间的密切结合，还将在未来的智能制造产业中与各种新兴的高科技一起创造出更大的价值。目前，我国是3D打印（增材制造）专利申请区域的集中地，专利申请数量高居全球第一。然而，增材制造科技成果转化为产品步伐较慢、比例较低，大量高端设备仍主要依赖进口，标准引领效应尚未体现。2013年4月，科技部近期公布的最新《国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》，首次将3D打印产业纳入其中。《指南》中提到，破3D打印制造技术中的核心关键技术，研制重点装备产品，并在相关领域开展验证，初步具备开展全面推广应用的技术、装备和产业化条件。设4个研究方向：1、面向航空航天大型零件激光熔化成型装备研制及应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术研究类）针对航空航天产品研制（试制）过程中单件、小批量需求，研制适合钛合金等难加工零件直接成型的大型零件激光熔化成型装备，台面2米×2米，制件精度控制在±1%以内，堆积效率达300cm3/h以上。制定相关工业技术标准，并在航空航天产品研制零部件制造中进行应用。2、面向复杂零部件模具制造的大型激光烧结成型装备研制及应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术研究类）针对复杂零部件模具快速制造的需求，研制适合制造蜡模、蜡型、砂型制造，以及尼龙等塑料零件制造的大型激光烧结成型装备，台面2米×2米，制件精度控制在±0.1%以内，堆积效率达1000cm3/h以上。制定相关技术标准，并在汽车、模具等行业产品研制中得到应用。3、面向材料结构一体化复杂零部件高温高压扩散连接设备研制与应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术类）针对结构复杂、性能要求高、连接难度大等复杂零部件加工的需求，研制材料结构一体化复杂零件高温高压扩散连接设备和工艺，工作加热区域尺寸Φ1000mm×1000mm以上，并在航空航天产品的研制中开展应用。4、基于3D打印制造技术的家电行业个性化定制关键技术研究及应用示范（国拨经费控制额不超过1000万元、企业牵头申报，应用开发与集成示范类）针对家电行业个性化定制迫切需求，结合以3D打印制造技术为核心的数字制造技术带来的制造变革，研究3D打印个性化零件设计技术、个性化定制模式、定制业务协同引擎、交互门户、运行平台等技术，开发个性化定制管理平台，并基于3D打印制造装备为终端用户提供个性化定制服务，在应用示范期内销售经济收入不少于3000万元。