英國皇家工程院院士:用3D打印房子和飛機,最重要是材料
魔猴君 行業(yè)資訊 2376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?!?月17日,第五屆世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會在南海區(qū)大瀝開幕。會上,英國皇家工程院院士、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,他認為科技創(chuàng)新將為世界帶來的可持續(xù)發(fā)展,而材料的創(chuàng)新一定是最核心的,其次是應用創(chuàng)新。
一直以來,Seeram Ramakrisnna帶領(lǐng)團隊在材料創(chuàng)新方面做了許多工作。他認為 3D打印未來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,“我覺得重要的是要保持在材料方面的創(chuàng)新。”演講中,Seeram Ramakrisnna多次強調(diào)材料的重要性,這直接影響到3D打印的房子與飛機。
在Seeram Ramakrisnna看來,包括3D打印在內(nèi)的科技創(chuàng)新,能夠帶來最好的智能制造,因為整個過程都是零污染,可控的。
以下為Seeram Ramakrisnna發(fā)言實錄精選:
從全球的經(jīng)濟趨勢來看,大家都在尋求一種轉(zhuǎn)型。那3D打印到底能給我們帶來什么?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全新的應用場景和技術(shù)。
在材料創(chuàng)新上,我?guī)ьI(lǐng)的團隊在研發(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,它具有很強的發(fā)散性。我們知道,金屬材料正因為具有良好的發(fā)散性,它才能夠在金屬粉末打印的時候非常平滑,而且每個顆粒的型號大小都非常均勻,還可以進行幾何式分布,能夠適應于很強的結(jié)構(gòu),也可以適應于低的燒結(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)想一下接下來可以用于打印什么呢?醫(yī)學領(lǐng)域是其中一個應用領(lǐng)域,用來打印腦部結(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。
3D打印一路走來不容易,從原來概念設(shè)計提出的2D到3D,未來又是什么呢?3D就是終結(jié)了嗎?應該不是,制造將越來越復雜,它也將應用于更復雜的設(shè)計。比如下頜骨都能夠打印出來,同時可實現(xiàn)私人定制,客戶想要什么,我們就幫他達成什么。
這就是科技創(chuàng)新為我們帶來的可持續(xù)發(fā)展,而3D打印就是其中的一塊,我們從原來的碳材料到現(xiàn)在的新型材料比如合金金屬粉末來作為耗材,還有創(chuàng)新的增材等等,這些都能帶來最好的智能制造,因為幾乎是零污染,因為整個過程是可控的。
3D打印未來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)就能夠應用于所有行業(yè)。未來,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用3D打印來實現(xiàn)。
要保持世界3D打印快速發(fā)展的速度,尤其在中國,我覺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。其次是應用創(chuàng)新方面,即如何把好的材料創(chuàng)新應用到所有的領(lǐng)域當中。
經(jīng)過過去幾年的發(fā)展,3D打印現(xiàn)在到了一個重要的轉(zhuǎn)型階段。比如,高端行業(yè)里的光學聚合物、金屬噴霧、燒結(jié)、面板覆膜、金屬機床等等都是3D打印應用的重要領(lǐng)域,包括未來還可用3D打印“打印”飛機、“打印”可以住上50年的房子,這些都是金屬粉末材料的應用場景。在這里頭,我們看到金屬粉末將會有一段時間占據(jù)整個行業(yè)的最核心地位。
同時,增材多樣化的發(fā)展,使3D打印可以應用于航空器等多個領(lǐng)域,包括醫(yī)學方面的應用。如果就3D打印產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃來說,醫(yī)療絕對是一個重要領(lǐng)域之一,它可以提供多個方面例如骨骼、牙科、人體器官的模擬的應用。
其中應用的材料包括不銹鋼、鈦金屬等等。鈦金屬粉末打印出來的品質(zhì)非常高,可以應用于骨骼等等。例如在醫(yī)學上要進行假體植入,這個假體要符合人的功能性需求,就必須要有生物的可適應性,第二無毒,第三不容易腐蝕,第四還要有設(shè)計感,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)的應用都能進一步擴展3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應用。
對于3D打印這一高精尖的技術(shù)未來,我們非常樂觀。第一,從設(shè)計的角度來說,3D打印對結(jié)構(gòu)沒有障礙。第二,對于整個供應鏈來說,3D打印能夠提供更多的快速反應。第三,3D打印能夠真正把需求和供應兩方面結(jié)合在一起,甚至同一個實驗室可以完成這一圣劍。第四,3D打印能夠在醫(yī)學方面進行更多模擬,幫助到病人。這4個要點促使我們認為整個3D打印技術(shù)在未來是非??捎^的。