3D打印一周熱點：十二部聯(lián)合印發(fā)通知推動3D產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　轉(zhuǎn)眼間十二月中旬已至，一周又將接近尾聲。本周內(nèi)，3D打印行業(yè)又有哪些值得關(guān)注的精彩內(nèi)容呢?小編精選出了3D打印行業(yè)一周熱點話題，請看詳細內(nèi)容。

　　工信部、發(fā)改委等十二部門聯(lián)合印發(fā)《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2017-2020年)》

　　近日，工信部、發(fā)改委、教育部、財政部等十二個部門聯(lián)合印發(fā)了《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2017-2020年)》的通知。

　　行動計劃指出，增材制造(又稱3D打印)是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術(shù)，將對傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響，是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)。

　　行動計劃提出“五大發(fā)展目標(biāo)”：一、要保持產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，年均增速在30%以上，2020年增材制造產(chǎn)業(yè)銷售收入超過200億元;二、提高技術(shù)水平，突破100種以上滿足重點行業(yè)需求的工藝裝備、核心器件及專用材料;三、深化行業(yè)應(yīng)用，開展100個以上試點示范項目，在重點制造(航空、航天、船舶、核工業(yè)、汽車、電力裝備、軌道交通裝備、家電、模具、鑄造等)、醫(yī)療、文化、教育等四大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用;四、完善生態(tài)體系，形成完整的増材制造產(chǎn)業(yè)鏈，計量、標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認證等在內(nèi)的生態(tài)體系基本形成;五、實現(xiàn)全球布局，培育2-3家以上具有較強國際競爭力的龍頭企業(yè)，打造2-3個國際知名名牌，一批裝備、產(chǎn)品走向國際市場。

　　行動計劃中還提到，當(dāng)前，全球范圍內(nèi)新一輪科技與產(chǎn)業(yè)革命正在萌發(fā)，世界各國紛紛將增材制造作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新增長點，推動增材制造技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、新材料技術(shù)、新設(shè)計理念的加速融合。全球制造、消費模式開始重塑，增材制造產(chǎn)業(yè)將迎來巨大的發(fā)展機遇。

　　質(zhì)檢總局：超九成3D打印設(shè)備存缺陷

　　2017年12月10日，國家質(zhì)檢總局發(fā)布2017年增材制造3D打印產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險監(jiān)測分析報告，經(jīng)過電機安全、機械安全、電磁兼容安全等指標(biāo)的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)37批次國產(chǎn)3D打印設(shè)備當(dāng)中，有34批次在安全性能方面均有不符合項，只有3批次3D打印設(shè)備的安全性指標(biāo)全項符合項目監(jiān)測要求，不合格率超過9成。

　　從采訪視頻中，不難發(fā)現(xiàn)以下幾項監(jiān)測問題：一、電機丟步，導(dǎo)致錯層現(xiàn)象頻發(fā);二、打印過程中易出現(xiàn)材料斷絲、堵絲、材料纏繞等問題;三、高溫部件裸露在外，并且未加裝防護裝置及加貼警告標(biāo)志;四、打印精度低;五、部分3D打印機存在功能虛標(biāo)問題，無法實現(xiàn)其標(biāo)稱的最大打印尺寸。

　　國家質(zhì)檢總局監(jiān)督司副司長孫會川表示：“國產(chǎn)的桌面3D打印機在四個方面還存在問題，第一就是專用材料質(zhì)量穩(wěn)定性能低;第二是打印裝備安全性能和打印精度低;第三是核心器件的國產(chǎn)化率低;第四是軟件的自主化率比較低。”

　　中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院的李方正博士表示：“中國的增材制造產(chǎn)業(yè)上企業(yè)呈現(xiàn)一個小弱散的狀態(tài)，網(wǎng)上攢一個機器的成本現(xiàn)在不到一千，存在一定的安全隱患。”

　　清華大學(xué)教授顏永年表示：“大家都做出了3D打印機，我們?nèi)绻幸粋€質(zhì)量檢測的標(biāo)準(zhǔn)，包括機器參數(shù)工程參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟效益的標(biāo)準(zhǔn)、能耗的標(biāo)準(zhǔn)，四大標(biāo)準(zhǔn)要把它齊全強制執(zhí)行，這樣才能淘汰落后保護先進。”

　　由于3D打印行業(yè)屬于新興行業(yè)，截至目前為止，3D打印機還沒有進入任何產(chǎn)品目錄，相關(guān)質(zhì)量評價也還沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國家質(zhì)檢總局監(jiān)督司副司長孫會川表示：“鼓勵企業(yè)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用先進的標(biāo)準(zhǔn)來引領(lǐng)我們國家3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

　　研究員開發(fā)出可以取代標(biāo)準(zhǔn)的3D打印機的3D格子折疊技術(shù)

　　3D打印格子有各種驚人的應(yīng)用，并越來越多地用于定制醫(yī)療植入物、輕量級工業(yè)零件等的生產(chǎn)。

　　現(xiàn)在，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的一個研究小組已經(jīng)開發(fā)出了一種創(chuàng)建三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的新方法，它依賴于復(fù)雜的折疊技術(shù)，而不是3D打印。該團隊表示，其創(chuàng)新的方法可以提供比其實心3D打印對應(yīng)物更多功能的3D晶格結(jié)構(gòu)。

　　然而，不同于傳統(tǒng)的折紙，折疊的3D結(jié)構(gòu)起始于使用先進的電子束納米光刻技術(shù)構(gòu)圖的平坦形狀，并且隨后可以折疊成具有復(fù)雜的內(nèi)部形狀的三維形狀-類似于3D打印的格子，但顯然具有更容易的訪問內(nèi)表面。

　　據(jù)報道，這種改進的通道水平為格子提供了更大的功能，其可以被設(shè)計為滿足某些特性并且起超常材料的作用。折疊的3D結(jié)構(gòu)可以用于創(chuàng)建柔性電子器件，創(chuàng)建新的超材料以及開發(fā)具有組織再生特性的醫(yī)療植入物。這項研究還表明，“自由形式的3D裝飾物如何應(yīng)用在分辨率為幾納米的平板表面上”。據(jù)悉，該研究結(jié)果已發(fā)表在“科學(xué)進展”雜志上。

　　激光全息圖可在幾秒鐘內(nèi)創(chuàng)建出3D打印物體

　　由勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個科學(xué)家和工程師小組已經(jīng)開發(fā)出一種使用全息圖激光器在液體樹脂罐內(nèi)幾秒鐘內(nèi)制造完整物體的過程。這個過程被稱為立體3D打印，該工藝克服了傳統(tǒng)增材制造的許多限制。

　　這項最新的技術(shù)由LLNL與加州大學(xué)伯克利分校，羅切斯特大學(xué)和麻省理工學(xué)院的研究人員共同開發(fā)，立體打印取代分層，同時創(chuàng)建整個物體。這是通過使用三束重疊的激光照射在一個塑料樹脂充滿的全息圖樣式的透明水箱中實現(xiàn)的。單一光束短時間照射不足以在短時間內(nèi)固化樹脂，但是將三個激光器組合起來可以在十秒鐘左右引起固化。在物體形成之后，將多余的樹脂排出以顯示整個單元。

　　據(jù)介紹，立體印刷不僅更快更加靈活，而且不需要臨時支撐結(jié)構(gòu)，甚至提供了更多的幾何靈活性。到目前為止，它已被用于創(chuàng)建正方形，橫梁，平面，任意角度的支柱，格子和復(fù)雜的彎曲物體。

　　然而，研究小組指出，形狀復(fù)雜程度目前存在限制，因為持續(xù)的照射會導(dǎo)致不需要的液態(tài)樹脂部分固化。LLNL工程師ChrisSpadaccini表示：“這是下一代增材制造可能的展示。大多數(shù)3D打印和增材制造技術(shù)都是由一維或二維單元操作組成。這項技術(shù)使得制造過程成為一個完全3D的操作，這是以前沒有完成過的，如果順利對生產(chǎn)量的潛在影響可能是巨大的。”

　　3D打印的電鰻器官可為未來起搏器和機器人提供動力來源

　　近日，研究人員對電鰻進行了研究，發(fā)現(xiàn)其依靠鹽和水產(chǎn)生電力。幾千年來，電鰻能夠通過可產(chǎn)生高達600V和100W功率的電力來掠食獵物?？茖W(xué)家們現(xiàn)在才開始利用這種生物動力電源，將其用于可能為起搏器和未來機器人提供動力的各種應(yīng)用。

　　據(jù)悉，這一發(fā)現(xiàn)已于12月13日發(fā)表在“自然”雜志上。由弗里堡大學(xué)AdolpheMerkle研究所、加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校和密歇根大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)研究中描述到，該團隊從電鰻中汲取靈感，在實驗室中用3D打印機有效地進行逆向工程。電鰻動力的基本機制圍繞著一種叫做跨膜運輸?shù)默F(xiàn)象。本質(zhì)上，電極細胞構(gòu)成了沿著鰻魚體部的電器官。當(dāng)鰻魚攝食獵物時，這些細胞內(nèi)及其周圍帶正電荷的鈉離子和鉀離子涌向鰻魚的頭部，導(dǎo)致電活細胞的正電荷和尾部的負電荷。結(jié)果是流過每個約150毫伏電壓的電池。雖然這聽起來可能不是很多，但這些電子細胞電壓加上了更多的功率，就像手電筒的AAA電池陣容一樣。

　　當(dāng)然，科學(xué)家們在實驗室里做的東西并沒有達到數(shù)百萬年自然演化的復(fù)雜有機體系的效率，至少現(xiàn)在還沒有。第一作者，Merkle研究所生物物理學(xué)教授MichaelMayer解釋說：“鰻魚的電子器官是非常復(fù)雜的，它們的發(fā)電能力要比我們在實驗室模仿的好得多。但對我們來說，重要的是要復(fù)制這一模式。”目前，Mayer指出，他的團隊的水凝膠系統(tǒng)只能激發(fā)非常低功耗的儀器。Mayer說：“我們最接近供電的設(shè)備可能是一個起搏器。然而，通過調(diào)整他們的研究和3D打印甚至更薄的凝膠，我們可以制作出更強的電力輸出。”

　　迪拜驚現(xiàn)首個專注于增材制造學(xué)術(shù)和培訓(xùn)的機構(gòu)

　　近日，阿聯(lián)酋迪拜出現(xiàn)了首個專注于增材制造(AM或3D打印)的學(xué)術(shù)和培訓(xùn)提供商Immensa3D打印研究所(I3DPI)，以支持“迪拜3D打印戰(zhàn)略”。

　　I3DPI是第一個獲得此類認證的機構(gòu)，旨在為增材制造的各個方面提供教育、培訓(xùn)和個人認證平臺。主要是為了支持阿聯(lián)酋副總統(tǒng)兼總理HHSheikh Mohammedbin Rashid AlMaktoum推出的“迪拜3D打印戰(zhàn)略”提供一個獨特的平臺，以提高該地區(qū)的AM知識和技能。

　　I3DPI的22門專業(yè)課程將涵蓋與3D打印有關(guān)的各種主題，涵蓋從基礎(chǔ)到更高級的特定應(yīng)用的主題。包括AM介紹、AM材料、AM建筑設(shè)計、AM工藝SLS、AM創(chuàng)新、拓撲優(yōu)化設(shè)計、AM的經(jīng)濟學(xué)、等等。

　　該項目將由一群技術(shù)熟練的阿聯(lián)酋講師和培訓(xùn)師以及來自世界各地的專家組成。I3DPI是一個開放平臺的學(xué)院，將接受第三方國際組織的課程以及自己認證的課程。除了為專業(yè)人士提供的課程外，還將與阿聯(lián)酋的學(xué)術(shù)機構(gòu)合作，作為I3DPI培訓(xùn)的一部分。

　　美國21小時打印完成47.5平米混凝土房屋

　　3D打印技術(shù)越來越普及，許多人開始考慮用它來快速創(chuàng)造難民或無家可歸者的家。近日，來自美國陸軍工程師研究與發(fā)展中心(ERDC)3D團隊在短短21個小時內(nèi)設(shè)計并制造了一個3D打印的，面積為512平方英尺(47.5平方米)的混凝土結(jié)構(gòu)。

　　這種技術(shù)目前被用于“軍事應(yīng)用”，因為它是兵營或B-Hut。3D打印是三年美國陸軍計劃的成果，稱為“遠征結(jié)構(gòu)的自動化建造”(簡稱ACES)。值得一提的是它只花了21個小時來打印整個混凝土結(jié)構(gòu)。這意味著短期的住房解決方案將可能在3D打印技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。盡管耗時短，但是打印效果卻不錯，整個結(jié)構(gòu)看起來非常像一個混凝土房子。

　　到現(xiàn)在為止，我們知道3D打印很快。但是還有很多其他的好處。例如，這種房屋結(jié)構(gòu)不僅具有成本效益，而且對環(huán)保來說也更好。當(dāng)建設(shè)者使用增材制造，他們產(chǎn)生更少的浪費。而且更節(jié)能。ACES將把建筑材料的數(shù)量減少一半。此外，與膠合板建筑相比，這些3D打印房屋將減少62%的人力需求。此外，如果美國陸軍可以減少運送的物資，他們還可以減少他們的后勤需求。