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想象一下：一個3米高的飛機部件是由一臺打印機“打印”出來的，而且是鈦合金的成品。也許只有科幻小說才能這樣描寫。現在這個叫C919飛機中央翼緣條的大家伙，就放在西北工業大學凝固技術國家重點實驗室。
這種技術就是目前廣受熱議的3D打印技術。有學者認為3D打印技術將掀起一場新革命：就像1750年的蒸汽機，1450年的印刷術，1950年的晶體管，3D打印也將改變這個世界。西安交通大學的盧秉恒院士和李滌塵教授、西北工業大學的黃衛東教授在這個領域取得了卓著的成就。我省在該領域的科研和產業化實力最為雄厚，在全國處于領先優勢。
什么是3D打印？打印的東西能用嗎？
最近熱映的大片《十二生肖》中，成龍戴一副白手套，摸了下國寶十二生肖的頭像，就把頭像的數據掃描進了電腦。與此同時，另一個地方，他的伙伴通過一臺神奇的機器，瞬間制造出一個一模一樣的獸首，引得現場影迷驚呼神奇。其實，這樣的技術已經有了，就是3D打印技術。3D打印是增材制造的俗稱，其核心是數字化、智能化制造與材料科學的結合。與傳統上對原材料進行切削的減材制造方法正相反，3D打印的過程好比用磚頭砌墻，逐層增加材料，最終形成物件。
使用3D打印機的工作原理和傳統噴墨打印機類似。把需要打印的文件通過計算機傳送到一臺噴墨打印機上，然后將一層墨水噴到紙的表面形成一幅二維圖像。而在3D打印時，軟件通過電腦輔助設計技術制作出虛擬3D模型，之后再由另外一個程序將模型“切成”一系列數字切片，再給每層切片“噴墨”，最后把噴好的切片層層堆積疊加起來，直到一個固態三維物體成形，也就是打印出了一個立體的東西。
3D打印機與傳統打印機最大的區別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，比如沙子、人造橡膠、塑料、陶瓷、金屬，甚至生物材料，有些打印機還能結合不同“墨”，打印出一頭堅硬一頭柔軟的物體。據說現在能應用的“墨水”有100多種，而且還在不斷的增加拓展。
為國產大飛機C919制造中央翼緣條，是3D打印技術在航空領域應用的典型。黃衛東教授介紹，作為機翼的關鍵部件，以我國現有制造能力無法滿足需求，如果向國外采購，勢必影響大飛機的國產化率。西工大與中國商用飛機有限公司合作，應用激光立體成形技術解決了C919飛機鈦合金結構件的制造問題。“目前，激光立體成形制造成本與國外鍛壓制造成本差不多，最重要的是形成了具有自主知識產權的特色新技術。”黃衛東說，這項技術在航空航天發動機等關鍵部件的制造上也得到了運用，并為多家航空航天企業提供了達到國際先進水平的制造裝備。
3D打印的優勢和前景
《西游記》里孫悟空拔一撮毫毛，吹口氣，無數個孫悟空就出來了。3D打印機的功能比孫大圣還要強大。它能打印出房子、汽車、機關槍甚至人體器官。如果這些東西離我們太遠，在西安交通大學盧秉恒院士領導的機械制造系統工程國家重點實驗室，從漂亮的塑料陶瓷工藝品到精密的金屬部件，再到生物制造技術骨替代物定制化設計制造產品，讓人真切地感受到3D打印技術已深入日常生活。
盧秉恒院士介紹，3D打印有諸多優勢，快捷、精確、耗材少，幾乎不產生廢料。傳統制造方法多是減材制造，即在整塊材料的基礎上去除多余部分，將剩下的部分制成產品，被去除的多余部分大多淪為工業廢料而被拋棄。盧院士說，在一些尖端領域，材料是相當昂貴的，3D打印技術是“按圖索驥”，用材料精確“噴”出每一層平面后再進行累加，生產過程幾乎不會產生任何廢料。
來源：陜西日報