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2020年3月，工信部、科技部、教育部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)等六部門印發(fā)《增材制造標(biāo)準(zhǔn)行動(dòng)計(jì)劃(2020-2022年)》，提出到2022年，立足國(guó)情、對(duì)接的增材制造新型標(biāo)準(zhǔn)體系基本建立。此外，推動(dòng)2-3項(xiàng)我國(guó)優(yōu)勢(shì)增材制造技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)制定為標(biāo)準(zhǔn)，增材制造標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，增材制造標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升。
國(guó)家層面政策的出臺(tái)，從一定程度上反應(yīng)出3D打印具有的戰(zhàn)略性意義，也表明我國(guó)在推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的決心。從航天航空到普通的民用制造，近年來(lái)飛速發(fā)展的3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域正在急速膨脹。尤其是在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)突出的實(shí)體成型優(yōu)勢(shì)，正被多方看好。與此同時(shí)，3D打印的應(yīng)用潛力正被設(shè)計(jì)師們深入挖掘。
現(xiàn)代CNC數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)，已經(jīng)能夠完成較復(fù)雜的零部件加工。當(dāng)模型零件的復(fù)雜性達(dá)到一定程度時(shí)，該技術(shù)的局限性也就體現(xiàn)出來(lái)了。以3D打印技術(shù)為代表的增材制造技術(shù)，能夠較好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造技術(shù)的不足。3D打印技術(shù)不但能夠完整的構(gòu)建具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的零部件，而且零部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其制造速度就越快，成本優(yōu)勢(shì)也越突出。
拿軸承保持架這個(gè)小小的部件來(lái)說(shuō)，借助3D打印來(lái)制作它可以達(dá)到較好的效果。3D打印軸承保持架用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)快速驗(yàn)證如今已較為常見(jiàn)。在設(shè)計(jì)3D打印保持架時(shí)，制作人員一般可以采用互鎖結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)體將保持架的每個(gè)部分固定在一起。這種涉及的目的，是使保持架圓周周圍擁有更多的空間，軸承負(fù)載可以分布在更多數(shù)量的滾動(dòng)體上，從而實(shí)現(xiàn)較佳的性能。
從全局來(lái)看，3D打印在“工業(yè)智造”領(lǐng)域至少有三個(gè)層面的應(yīng)用。在軍事工業(yè)領(lǐng)域，比如飛機(jī)某些部件要求輕量化，用3D打印能一次成型。在普通工業(yè)領(lǐng)域，目前3D打印更多的用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，模具制作的時(shí)間從兩個(gè)月左右壓縮到一周內(nèi)。在個(gè)性化定制領(lǐng)域，3D打印將更好地滿足不同用戶的實(shí)際需求。
在節(jié)省成本、提高構(gòu)建精細(xì)度、提高產(chǎn)品制造效率的大趨勢(shì)下，借助3D打印來(lái)制造產(chǎn)品將會(huì)更加注重材料、人員、設(shè)備等因素。隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，軸承、閥門、管件、減振器、粉碎設(shè)備等諸多工業(yè)器械都將可以借助3D打印制造完成，并讓這些產(chǎn)品的質(zhì)量得到有效保障。
值得注意的是，目前3D打印相關(guān)軟件、材料、工藝、技術(shù)等都被各國(guó)高度重視，國(guó)家間的跨國(guó)科研合作活動(dòng)日益頻繁。國(guó)內(nèi)的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)品牌在設(shè)計(jì)端和軟件公司合作，也加快了3D打印在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用步伐。針對(duì)細(xì)分市場(chǎng)的行業(yè)需求，國(guó)內(nèi)外企業(yè)也在積極開(kāi)發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用型軟件。
隨著3D打印商用步伐的不斷加快，一些問(wèn)題也逐步顯現(xiàn)出來(lái)。除了國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)3D打印的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用不足之外，工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備的成本昂貴和維護(hù)費(fèi)用高，使得許多中小企業(yè)望而卻步。與此同時(shí)，雖然3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜物體的制造，但打印出來(lái)的物體需要組裝、材料不能自我修復(fù)、物體不能自適應(yīng)變形等，這些也阻礙了3D打印技術(shù)價(jià)值的發(fā)揮。
據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模約為33.6億元。伴隨著中國(guó)3D打印技術(shù)的不斷進(jìn)步，3D打印在航天航空、汽車制造等行業(yè)的需求將持續(xù)增加。預(yù)計(jì)2020年，中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模將接近50億元。
各行業(yè)的迅速發(fā)展，倒逼3D打印加快進(jìn)行技術(shù)革新。3D打印在技術(shù)革新方面包含三個(gè)層面的思想，即通用、實(shí)用和效用。相信經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，今后借助3D打印制造出來(lái)的各類產(chǎn)品，將在美觀性、實(shí)用性等方面實(shí)現(xiàn)提升和優(yōu)化。
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