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时间:2019-10-30 09:41来源:南极熊3D打印 作者:中国航空
曝光台 注意防骗 网曝天猫店富美金盛家居专营店坑蒙拐骗欺诈消费者

在应用领域里,最近几年增速最快的是航空航天,从2013年10.2%,15年16.6%,17年18.9%不等,航空航天应用很主要。3D打印年复合增长率大概在30%左右,但是这几年金属3D打印增长率超过80%,主要是航天领域的推动。
讲几个非常重要的例子。在金属3D打印里面,美国GE航空发动机的燃油喷嘴,在2018年10月4号GE公司庆祝打了3万个燃油喷嘴.它是用在飞机发动机上,是最先进的民用航空发动机。我们C919飞机现在装的就是这个发动机,这个发动机要有非常好的性能,在燃油喷嘴做了特殊设计,这个特殊设计用传统技术怎么都做不出来,GE考虑用3D打印,找莫尔斯公司,他们做的很好,后来干脆把莫尔斯公司买下,然后成立工厂批量生产。这个发动机的定单上到两万台,每一台19个,它至少有30几万个零件的打印,这是3D打印在工业批量生产最典型的例子。
CJ-1000发动机为C919准备,要很久以后才装上C919飞机,我们也用了这个燃油喷嘴,这个燃油喷嘴我们已经打了300个。和GE的3万个相比我们才1%。但是小小的一步很重要,我们终于跨出这一步。燃油喷嘴设计的很好,它只有3D打印能做出来,3D打印最重要的是促进创新设计。
创新设计方面最典型的例子是空客。空客好几年前公布的,有个零件常规的技术做是890克,用了3D打印之后可以用拓扑技术做均匀的应力,这个只能3D打印来做,只有原来40%的重量。
除了拓扑优化设计还有整体设计,这个卫星天线设计,原来一百个零件变成1个,重量减轻95%,这是非常极端的例子。最近铂力特公司给中国一个卫星结构,不仅仅是一个天线,整个卫星结构用3D打印,效果非常好,已经发射上去。我们给导弹发动机改了内流道,这个传统技术没有办法做,只有用3D打印做,这一个改变使导弹推力提升1倍,过去推力提升1倍要很多技术进步,今天3D打印一个零件改变就进步非常之大。
流体力学性能方面,不仅仅是减重,功能还有提升。8年铂力特打印超过3万件金属零件,广泛用在航空航天、机械医疗、模具等等方面。我们实现了非常优异的力学性能,我们成名作,2012年为C919打造的缘条,这个缘条性能非常优越,上飞公司给的结论是优于锻件。这是世界上第一次明确一个3D打印航空航天零件优于锻件。国内开始很多人不相信优于锻件,后来空客找我们,空客也是同样的结论优于锻件。我们这个工作引来了空客的合作。2014年空客到西工大来建立合作,在去年的珠海航展上,由空客和西工大成立联合实验室。这方面我们引领世界民航大型结构用3D打印。铂力特公司现在进入世界一流的增材制造国际合作圈,我们合作伙伴除了空客,还有法国赛峰,玛瑞斯等等,我们是亚洲唯一为空客飞机提供零件的。
刚才主要讲航空航天的应用,其实还有医疗。我接触到中国医生对3D打印的热情超乎我的想象,在西安有好几个医院,除了唐都,西京,交大二附院都有应用。2015年我刚产生这样的技术构思,高博的导师带着他们几个博士生交流,我们一拍即合在医疗上合作,后来高博毕业到我这做的博士后,他现在成为中国3D打印医疗领域著名的教授。从95年就开始,我们西安医疗界对于3D打印的介入有相当长的时间。3D打印正在创造全新的先进技术途径,原来没有办法的现在用3D打印可以治。(南极熊补充:医疗3D打印的应用,中国很多传统的医疗器械公司已经涉足,已成大势。)
在模具领域里面3D打印可以做随形冷却模具,带来模具领域革命性的进步,模具效率又高质量也高,这是3D打印对于模具领域带来革命性的进步。
砂型3D打印,宁夏共享集团建立了智能铸造工厂,很多年来努力推进铸造领域智能化的转型。但是最困难是砂型铸造,你怎么把造型过程智能化,他发现了3D打印。现在他们14台3D打印机构成一条生产线,年产15000吨的砂型。他们浇铸,自己的铸件用自己打印的砂型浇铸,过去非常脏的铸造车间现在地面上一点砂没有,环境非常好。总理2016年就去了,看了以后感到很激动,说没有想到在铸造这样的金属工业都能实现智能化。
中国在3D打印领域有巨大的机会

从整个情况看,我们中国在3D打印领域有巨大的机会
首先是巨大的产业需求,我们制造业规模全球最大。
第二是我们产业普遍面临转型升级,有转型升级的需求,创新驱动的发展,我们特别需要3D打印的技术。这些是西方没有的。他们的产业早就转型升级已经完成,他们也要创新驱动,但是人家创新能力早就很强,所以在中国我们的需求更为迫切,量也特别大,这也就是中国3D打印产业应用发展比世界平均水平快的我想主要的原因。
第二个方面我们现在有聚集全球优秀人才的绝佳机会。中美贸易战看起来对中国短期造成一定的影响,甚至可能有好多是很重要的影响,但是在人才方面给我们提供了绝佳的机会,美国把我们的人拦住进不去了,就都回来,所以我觉得这个方面是很好的事情。原来我们请这些人才回来还不一定请的动,现在在美国呆不住了跑回来。欧洲现在经济低迷,我很多学生毕业想到欧洲去,就发现很难,没有位置了,这时候他们也都回来了。这是聚集全球优秀人才绝佳的机会。
第三是3D打印技术进入国家战略的核心,中国制造2025系列部署里面3D打印都是放在很重要的位置,包括增材制造国家创新中心,这是中国制造2025第一个平台工程,中国增材制造创新中心2016年首批建立,说明我们国家对于3D打印战略上非常重视,所以我想是在3D打印方面中国具有巨大的机会.


 
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本文链接地址:西北工业大学黄卫东教授:3D打印世界格局与中国的机会(2)