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关于清华大学论文范文,与3D打印被夸大的技术与使命?相关论文查重
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0340;零部件组成,不可能在一台打印机上实现.其实严格来讲,3D打印制造的只是飞机的外壳和部分金属零部件,而飞机中的精密仪器和复杂的集成电路,目前还是不能通过3D技术打印出来的.”罗军解释说.“3D打印为我们描绘了非常美丽的前景,但其发展同样面临着多重制约.”罗军说,3D打印的核心技术有两个,一个是激光喷嘴,另一个就是打印材料,前者关系产品的精度和硬度,后者关系产品的实用性.在他看来,目前材料是3D打印发展亟待突破的瓶颈.因为任何一件产品都有其功能性,“我们不只是要打印一双像鞋子的‘鞋子’,而是能穿的鞋子.否则3D打印是没有意义的.”
颜永年坦言,效率、成本、性能等方面的不足也制约着3D打印的发展.例如,打印一个大的零件通常要好几天,一个很小的螺母也要十几分钟,而传统制造方法可能只要一秒钟.
选材受限影响前进步伐
材料的限制“绑”住了用户的使用热情,也“绑”住了3D打印设备厂商阔步向前的步伐.
“连机器带物料差不多两万元钱,用了整整4个小时才打印出一个小小的手环.”一位购买了3D打印机的用户徐天舒在微博上抱怨.
在他看来,3D打印机目前只能小规模打印一些复杂的物件,除了对个人用户来说成本太高,有限的材
关于清华大学论文范文
材料的限制“绑”住了用户的使用热情,也“绑”住了3D打印设备厂商阔步向前的步伐.
10多年前,冯涛任教于清华大学高分子材料研究所.他曾尝试一边做3D打印设备,一边研发3D打印材料.然而,巨额的投资需求和短期内极小的市场回报,使他和团队不得不暂缓了工程塑料等材料的研制.
而今,情况依然没有好转.
虽然国际上先进的3D打印企业已能实现工程塑料、尼龙、树脂、石膏粉等10多种3D打印材料的打印,但是在国内,3D打印材料严重受限的“缺钙”现象丝毫没有好转——自主研发的3D打印机大多只能打印金属、ABS这区区两种材料,并且每一台机器只能打印一种材料,无法实现打印材料的自由切换.
“即便美国最先进的厂家有10多种打印材料,要想让3D打印进入大众消费领域,他们这个数量也远远不够.”冯涛说.
王华明,北京航空航天大学材料学院教授,凭借飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术获得2012年度国家技术发明一等奖.他说,之所以材料如此稀缺,是因为3D打印所用的材料是一套与传统材料学不同,需结合精密仪器、3D打印工艺和材料本身的相对独立的研发系统.在可应用的材料方面,所有的3D打印设备厂家都是白手起家.对于绝大多数企业来说,3D打印市场培育尚处初期,投资研发新材料的动力严重不足.
3D打印能打印人耳、肝脏等人体器官的消息频见报端,王华明则认为,“真正能打印出人体器官,那一定是生物组织工程的突破,而绝非3D打印机的功劳.”
标准太低、太粗糙
现有标准定得太低、太粗糙,几乎任何一家3D打印企业都能轻易达标.
假如材料问题解决了,成本也降下来了,能够帮人们随时随地实现个性打印,3D打印机是不是就能畅通无阻地“飞入寻常百姓家”呢?
答案依然是否定的,事情远非这么简单.
“打印精度是否达到厂家宣称的标准、喷头是不是容易堵,这些产品特性都没有官方的评价机制,只能上网查查、凭网友和同行的口碑推荐了.”一位想要购买一台桌面3D打印机的首饰设计师表达了她的困惑.
她的担心绝非个例.记者调查发现,市场上专业3D打印设备公司的桌面3D打印机售价1万～3万元不等.然而,在一些硬件社区,只需花6000元就能买到一台DIY的3D打印机.
相差1到5倍的价格,质量上的差别,买家却很难从权威机构的质量认证标准上获得辨别.
事实上,中国机械工程学会特种加工分会此前已牵头制定了3D打印技术相关的安全标准、产品标准,但是对于这一标准,冯涛认为,“现有标准定得太低、太粗糙,几乎任何一家3D打印企业都能轻易达标.对维护行业健康竞争发展,对消费者权益也更为重要的具体的产品检测方法、检测标准,这些都没有明确的规定.”
冯涛认为,当3D打印机像手机、电视这种成熟的产品或电子仪器一样,由第三方机构都可对其产品达标情况进行检验时,3D打印机才有可能真正地“飞入寻常百姓家”.
掀起第三次工业革命?
与其过于乐观地说3D打印技术将引领“第三次工业革命”,还不如说有助于推动产业升级更为实际.
英国《经济学人》杂志曾指出,在3D打印技术得到广泛应用的情况下,制造业也许不再运用工厂这种将人力、资金、设备等生产要素大规模集中化的生产方式,而是转变为一种以3D打印机为基础、更加灵活、所需投入更少的生产方式.《经济学人》将这种趋势称之为“社会化制造”,并认为这种新型的生产方式,有望促成第三次工业革命.
然而,对于3D打印技术是否会就此带来“第三次工业革命”的问题,柏林工业大学3D实验室主任哈特穆特·施万特教授却给出了否定的答案.他说：“尽管3D打印技术对于科学和经济已有一个重要的作用,并且赢得一个非常有活力的发展,设备和软件被不断研发更新,有了越来越多的应用领域.但我认为现在这个阶段就说3D打印将带来‘第三次工业革命’是夸张的,目前还没有人可以做这样的断言.”
施万特解释说：“目前为止,3D打印技术仍然是一个非常昂贵的技术.设备购置、材料成本以及技术维护都还非常昂贵.在3D打印机市场上虽然可以有多种不同的技术,但是每种技术只有一个制造商,他们仍然试图维持较高的价格,因此一般的中小型企业在经济上难以支撑这样的应用.还有一个更大的问题,3D打印任务不可能点击一个按钮就自动产生.大部分的工作在于密集的数据准备.这需要大量的时间并要求大部分员工有长期的经验和专门技能,这样的人现在数量还非常少,这也不是一个中小企业所负担得起的.”
在刘志彪看来,与其过于乐观地说3D打印技术将引领“第三次工业革命”,还不如说有助于推动产业升级更为实际.3D打印技术虽然会重整发达国家制造业竞争力,但是短期内难以颠覆整个传统制造业模式.
“首先,3D打印只是新的精密技术与信息化技术的融合,相比于机器大生产不是替代关系而是平行关系；其次,3D打印原材料种类有限,决定了绝大多数产品打印不出来；第三,个性化打印成本极高,而只有规模化才能降低成本.”刘志彪指出,3D打印的“革命性”或许只有在漫长的发展过程中才能慢慢显露,但短期内难以成为“革命性”的现实.
对制造业产生冲击?
3D打印和传统制造都有各自的优势,两者不可互相取代,在今后很长一段时间内,3D打印与传统制造工艺将不可分割地共存.
3D打印的兴起,会对中国制造业造成哪些冲击?刘志彪表示,在个性化需求逐渐占据主导地位的消费时代,3D打印产业化显然会对中国这样的制造业大国产生巨大的影响.一是由于其超强的设计能力,可能带动我国制造业的转型升级；二是由于其精密化的“打印”,可能取代低附加值
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