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2013年01月18日15:49 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

本月舉行的全市經(jīng)濟工作會議要求，在“深入推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級”方面，我市要大力健全區(qū)域創(chuàng)新體系，世界新一輪科技革命正在孕育和興起，一些基礎(chǔ)科學(xué)研究和關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)突破先兆，特別是在頁巖氣、干細胞和3D打印技術(shù)的重大創(chuàng)新正在催生新能源產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆性變革。近期，本報將走進這些引領(lǐng)下一個十年的科技前沿技術(shù)，洞悉這些“高技術(shù)”如何轉(zhuǎn)化為“高質(zhì)量”，解讀區(qū)域創(chuàng)新體系如何提速產(chǎn)業(yè)倍增，成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的核心引擎。

在好萊塢大片《碟中諜4》中，有一個片段讓觀眾嗟嘆：在一臺連接電腦的機器前，“阿湯哥”面部數(shù)據(jù)經(jīng)過掃描進入電腦，很快，這臺看似平凡無奇的“快速成型機”用新材料、新技術(shù)，幾分鐘內(nèi)便“克隆”出與真人面部相同的3D人臉面具。

這樣吸引眼球的高科技，并非只存在于好萊塢制造的劇情里，在成都，這個被美國《時代》周刊列為“美國十大增長最快的工業(yè)” 的3D打印技術(shù)（又稱三維打印技術(shù)），已在四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院的實驗室里成功應(yīng)用，并服務(wù)于寧江機床、遠景數(shù)控機床等多家蓉企。

美國著名經(jīng)濟學(xué)家、趨勢學(xué)家杰里米?里夫金在其《第三次工業(yè)革命》一書中曾談到：“智能制造是未來最可能引發(fā)第三次產(chǎn)業(yè)革命的領(lǐng)域之一。”而3D打印從“夢想照進現(xiàn)實”的推進，無疑是對傳統(tǒng)制造業(yè)“動氣體膚”的一次洗牌。

“智能制造是未來最可能引發(fā)第三次產(chǎn)業(yè)革命的領(lǐng)域之一”

――美國著名經(jīng)濟學(xué)家、趨勢學(xué)家杰里米?里夫金

3D打印機能快速原型制造

精準(zhǔn)打印出三維立體模型

電腦里的一堆數(shù)據(jù)，在兩小時后可以怎樣變身呢？在四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院的先進制造技術(shù)重點實驗室里，數(shù)據(jù)在短短幾小時內(nèi)，就可變身為一個個自主開發(fā)的機械零部件、復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)連接件的空間曲面模型。

“只要用3D掃描儀獲取了你的面部數(shù)據(jù)，這臺機器要‘克隆’一個如你一模一樣的面孔，也就是幾小時的事情。”四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院殷國富教授介紹道。殷國富教授所指的“這臺機器”，正是“傳說中”的3D打印機，這個看似平凡無奇、形同于微波爐的“大烤箱”，卻有著不凡的“特異功能”――快速原型制造，精準(zhǔn)打印出塑料制成的看得見、摸得著的三維立體模型。

記者在實驗室看到，這臺3D打印機分為加工室、材料盒、控制區(qū)等區(qū)間，打開加工室門，幾個精密噴嘴相并而列，噴嘴連接著下端兩個材料盒，“就像傳統(tǒng)的噴墨打印機在紙上逐行噴墨一樣，3D打印機是將材料逐層噴涂，讓材料與黏合劑升溫到熔融狀態(tài)，進行緩慢塑形?！睋?jù)悉，3D打印實質(zhì)上是一種直接數(shù)字化制造技術(shù)，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過一層又一層的多層打印方式，構(gòu)造零部件模型。因此，要進行3D打印，首先需要設(shè)計師使用電腦軟件制作出數(shù)字化3D模型，之后，就像給模型做CT掃描一樣，由另外一個軟件程序?qū)?shù)字化3D模型水平切片，并向打印機發(fā)出指令，逐層復(fù)制模型。

殷國富教授指向3D打印機的左方，幾臺電腦其實是“操縱”3D打印機的“中樞神經(jīng)”，在這里，他們的團隊首先會完成電腦虛擬3D模型設(shè)置，通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)傳送，向3D打印機輸出指令，便可將虛擬的3D產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)化為實體模型。

3小時時間就能拿到成品

設(shè)計不需再送加工車間

“這是我們剛剛打印出爐的大型儀器齒輪部件，與成都一家精密機床企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作項目，合作涉及多項機械零部件的研發(fā)。”在實驗室內(nèi)，殷國富教授從成品室內(nèi)拿出了一些齒輪、支撐部件，相較于常規(guī)噴墨打印機生產(chǎn)的紙質(zhì)產(chǎn)品，這些經(jīng)3D打印出爐的產(chǎn)品，竟是眼前這些看得見、摸得著的零部件成品，不禁讓人感慨科技于無聲間改變世界的能力。

“相較傳統(tǒng)制造業(yè)，3D打印技術(shù)可以說是一種前所未有的革命?！币髧唤淌诮o記者算了一筆賬，以他手上直徑約8厘米的齒輪零件，從完成3D設(shè)計到3D打印，大約用3小時就能拿到成品，且在一個實驗室就能完成，不再需要在車間作模具、用機床加工制造。

而在此之前，他們的設(shè)計必須要送加工車間，按設(shè)計參數(shù)開模、選材、生產(chǎn)，而最關(guān)鍵的是，工業(yè)設(shè)計的成品常常需要多次修改，如果遇到調(diào)整，他們還得再次回返實驗室，調(diào)整參數(shù)，再加工制造，周而復(fù)始?！?D打印的‘立等可取’，我們不僅可實現(xiàn)數(shù)倍以上的效率提升，而且也能節(jié)省耗材支出?！?除了“個性化”之外，更為重要的則是“精密”二字，據(jù)悉，無需生產(chǎn)線的3D打印技術(shù)，其誤差率可控制在0.1毫米之內(nèi)。

已應(yīng)用到與多家蓉企合作領(lǐng)域

創(chuàng)新瞄準(zhǔn)醫(yī)學(xué)等先進制造產(chǎn)業(yè)

據(jù)悉，眼下，在四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院應(yīng)用了半年時間的3D打印技術(shù)，通過產(chǎn)學(xué)研合作，已應(yīng)用到學(xué)校與寧江機床、遠景數(shù)控機床等多家蓉企合作的領(lǐng)域，涉及科研設(shè)備創(chuàng)新、鋼結(jié)構(gòu)建筑關(guān)鍵環(huán)節(jié)零部件應(yīng)用等先進制造業(yè)領(lǐng)域。3D打印技術(shù)的進入，讓這些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)周期大為縮短。

“四川大學(xué)在機械裝備制造、生物醫(yī)學(xué)工程、新材料等諸多領(lǐng)域都有優(yōu)勢，我們正計劃‘嫁接’3D打印技術(shù)的優(yōu)勢，瞄準(zhǔn)我們的資源，在耗費人力的傳統(tǒng)規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向智能個性化生產(chǎn)方面有所突破。”殷國富教授分析。而就眼下而言，四川大學(xué)將有望集成在醫(yī)學(xué)、新材料等領(lǐng)域的優(yōu)勢資源，在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，采用3D打印技術(shù)，進行“人造骨”、“人造牙齒”等領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)。同時，與本地企業(yè)進行產(chǎn)學(xué)研合作，在電子信息、生物醫(yī)藥、精密機械制造等多個領(lǐng)域推進創(chuàng)新合作。

以3D掃描制造“人工牙齒”為例， 3D掃描技術(shù)可“零誤差”地采集口腔3D數(shù)據(jù)，只需要連接數(shù)據(jù)，便能出成品。不僅耗費的材料更少，生產(chǎn)時間也能更短，患者不需要再等幾天甚至數(shù)周，立等便可完成假牙安裝等牙科手術(shù)。

我市今年深推“八大產(chǎn)業(yè)化工程”

把“成都制造”升級為“成都智造”

據(jù)亞洲制造業(yè)協(xié)會分析數(shù)據(jù)顯示，2010年，我國文教體育用品市場產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過7萬億元，隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，未來該產(chǎn)業(yè)即使只有10%的領(lǐng)域被替代，3D打印市場的蛋糕也能達到萬億級規(guī)模。

記者從市科技局了解到，深入推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，把區(qū)域創(chuàng)新體系作為發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的核心引擎。市科技局今年將圍繞“產(chǎn)業(yè)倍增”的技術(shù)需求，瞄準(zhǔn)我市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，深入推進“八大產(chǎn)業(yè)化工程”，用科技助推三次產(chǎn)業(yè)“提檔升級”。

市科技局相關(guān)負責(zé)人告訴記者，今年，高端裝備制造業(yè)將作為我市“八大產(chǎn)業(yè)化工程”重點支持方向之一，重點推進汽車、軌道交通、航空航天、精密數(shù)控機床等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與轉(zhuǎn)化，推進重點產(chǎn)業(yè)向技術(shù)高端攀升，用科技支撐加速先進制造業(yè)“提檔升級”，把“成都制造”升級成為“成都智造”，將成為推進路徑的重中之重。

3D照像館亮相北京

近日，一個能制作3D影像的3D打印照像體驗館在北京工業(yè)設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地開館。顧客只需經(jīng)過十幾分鐘的360度掃描照相和幾個小時的3D打印制作，就能夠得到一個形象逼真立體的人物塑像。（記者 繆琴 攝影 張全能）

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