英國(guó)皇家工程院院士：用3D打印房子和飛機(jī)，最重要是材料

魔猴君  行業(yè)資訊   2304天前

“要做到制造創(chuàng)新，哪些是重要的？其中有一塊就是材料。”6月17日，第五屆世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)在南海區(qū)大瀝開(kāi)幕。會(huì)上，英國(guó)皇家工程院院士、新加坡工程院院士Seeram Ramakrisnna分享了“3D打印重新定義制造業(yè)”這一主題，他認(rèn)為科技創(chuàng)新將為世界帶來(lái)的可持續(xù)發(fā)展，而材料的創(chuàng)新一定是最核心的，其次是應(yīng)用創(chuàng)新。

一直以來(lái)，Seeram Ramakrisnna帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在材料創(chuàng)新方面做了許多工作。他認(rèn)為 3D打印未來(lái)的潛力是非常龐大的，現(xiàn)在主要的限制因素是打印耗材不夠多樣化。而要保持世界3D打印快速發(fā)展的速度，尤其在中國(guó)，“我覺(jué)得重要的是要保持在材料方面的創(chuàng)新?！毖葜v中，Seeram Ramakrisnna多次強(qiáng)調(diào)材料的重要性，這直接影響到3D打印的房子與飛機(jī)。

在Seeram Ramakrisnna看來(lái)，包括3D打印在內(nèi)的科技創(chuàng)新，能夠帶來(lái)最好的智能制造，因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程都是零污染，可控的。

以下為Seeram Ramakrisnna發(fā)言實(shí)錄精選：

從全球的經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)來(lái)看，大家都在尋求一種轉(zhuǎn)型。那3D打印到底能給我們帶來(lái)什么？我們知道，制造業(yè)要轉(zhuǎn)型，必須要借助新的工具。制造創(chuàng)新很重要，中國(guó)有一句古話叫“工欲善其事必先利其器”。要做到制造創(chuàng)新，哪些是重要的？其中有一塊就是材料。新的材料創(chuàng)新和新材料可以為我們帶來(lái)全新的應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)。

在材料創(chuàng)新上，我?guī)ьI(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在研發(fā)方面做了很多工作，例如，銅納米的粉末材料的研發(fā)。這種材料的特征是呈現(xiàn)出橙黃色和黑色之間的顏色金屬材料，它具有很強(qiáng)的發(fā)散性。我們知道，金屬材料正因?yàn)榫哂辛己玫陌l(fā)散性，它才能夠在金屬粉末打印的時(shí)候非常平滑，而且每個(gè)顆粒的型號(hào)大小都非常均勻，還可以進(jìn)行幾何式分布，能夠適應(yīng)于很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，也可以適應(yīng)于低的燒結(jié)溫度，這些都是很重要的特性。由于有這種重要特性，就可以適用多個(gè)領(lǐng)域。

有這么好的材料做工具，我們可以設(shè)想一下接下來(lái)可以用于打印什么呢？醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是其中一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，用來(lái)打印腦部結(jié)構(gòu)、心臟結(jié)構(gòu)、髖關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)蓋、韌帶等等，這些全部都能夠給你模擬打印出來(lái)。

3D打印一路走來(lái)不容易，從原來(lái)概念設(shè)計(jì)提出的2D到3D，未來(lái)又是什么呢？3D就是終結(jié)了嗎？應(yīng)該不是，制造將越來(lái)越復(fù)雜，它也將應(yīng)用于更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。比如下頜骨都能夠打印出來(lái)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)私人定制，客戶(hù)想要什么，我們就幫他達(dá)成什么。

這就是科技創(chuàng)新為我們帶來(lái)的可持續(xù)發(fā)展，而3D打印就是其中的一塊，我們從原來(lái)的碳材料到現(xiàn)在的新型材料比如合金金屬粉末來(lái)作為耗材，還有創(chuàng)新的增材等等，這些都能帶來(lái)最好的智能制造，因?yàn)閹缀跏橇阄廴?，因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程是可控的。

3D打印未來(lái)的潛力是非常龐大的，現(xiàn)在主要的限制因素是打印耗材還不夠多樣化。如果能夠做到打印耗材多樣化，微型結(jié)構(gòu)上做得更優(yōu)越，我們也能夠管控得夠好，這樣3D打印技術(shù)就能夠應(yīng)用于所有行業(yè)。未來(lái)，不僅吃的、用的、穿的、行的，我們工作、生活的方方面面都可以運(yùn)用3D打印來(lái)實(shí)現(xiàn)。

要保持世界3D打印快速發(fā)展的速度，尤其在中國(guó)，我覺(jué)得重要的是要保持在材料方面的創(chuàng)新。材料的創(chuàng)新一定是最核心的因素，處于最核心的地位。其次是應(yīng)用創(chuàng)新方面，即如何把好的材料創(chuàng)新應(yīng)用到所有的領(lǐng)域當(dāng)中。

經(jīng)過(guò)過(guò)去幾年的發(fā)展，3D打印現(xiàn)在到了一個(gè)重要的轉(zhuǎn)型階段。比如，高端行業(yè)里的光學(xué)聚合物、金屬?lài)婌F、燒結(jié)、面板覆膜、金屬機(jī)床等等都是3D打印應(yīng)用的重要領(lǐng)域，包括未來(lái)還可用3D打印“打印”飛機(jī)、“打印”可以住上50年的房子，這些都是金屬粉末材料的應(yīng)用場(chǎng)景。在這里頭，我們看到金屬粉末將會(huì)有一段時(shí)間占據(jù)整個(gè)行業(yè)的最核心地位。

同時(shí)，增材多樣化的發(fā)展，使3D打印可以應(yīng)用于航空器等多個(gè)領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。如果就3D打印產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃來(lái)說(shuō)，醫(yī)療絕對(duì)是一個(gè)重要領(lǐng)域之一，它可以提供多個(gè)方面例如骨骼、牙科、人體器官的模擬的應(yīng)用。

其中應(yīng)用的材料包括不銹鋼、鈦金屬等等。鈦金屬粉末打印出來(lái)的品質(zhì)非常高，可以應(yīng)用于骨骼等等。例如在醫(yī)學(xué)上要進(jìn)行假體植入，這個(gè)假體要符合人的功能性需求，就必須要有生物的可適應(yīng)性，第二無(wú)毒，第三不容易腐蝕，第四還要有設(shè)計(jì)感，第五還要具有多孔性，而鈦金屬粉末正好具有這種特性，是增材里面的“高富帥”。 除了材料外，增材技術(shù)的特性、電子絲紡技術(shù)的應(yīng)用都能進(jìn)一步擴(kuò)展3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。

對(duì)于3D打印這一高精尖的技術(shù)未來(lái)，我們非常樂(lè)觀。第一，從設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)，3D打印對(duì)結(jié)構(gòu)沒(méi)有障礙。第二，對(duì)于整個(gè)供應(yīng)鏈來(lái)說(shuō)，3D打印能夠提供更多的快速反應(yīng)。第三，3D打印能夠真正把需求和供應(yīng)兩方面結(jié)合在一起，甚至同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室可以完成這一圣劍。第四，3D打印能夠在醫(yī)學(xué)方面進(jìn)行更多模擬，幫助到病人。這4個(gè)要點(diǎn)促使我們認(rèn)為整個(gè)3D打印技術(shù)在未來(lái)是非?？捎^的。

來(lái)源：中國(guó)3D打印網(wǎng)