3D打印在十大工業(yè)應(yīng)用中顯身手

從開發(fā)出更多創(chuàng)新材料，到打印救災(zāi)物資，3D打印正在多個領(lǐng)域大顯身手。美國《福布斯》網(wǎng)站在近日的報道中，闡述了3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的十大創(chuàng)新應(yīng)用。

　　現(xiàn)場打印替換零件

　　航空航天和國防工業(yè)在減少部署系統(tǒng)所需時間方面曾面臨巨大挑戰(zhàn)。

　　過去，軍方需要等待數(shù)月才能從制造商那里獲得執(zhí)行重要任務(wù)所需的替換零件。如今，3D打印可在現(xiàn)場制作無人機(jī)替換零件，也可幫助飛行員在幾天內(nèi)熟悉新的駕駛艙布局。

　　新型材料創(chuàng)造

　　借助3D打印技術(shù)，科學(xué)家可探索和開發(fā)更適合特定應(yīng)用的新材料。

　　今年6月份，澳大利亞悉尼大學(xué)和皇家墨爾本理工大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)通過獨特的合金設(shè)計和3D打印技術(shù)，研制出了一類新型鈦合金。該鈦合金具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性、低密度等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)工程、國防和清潔能源等領(lǐng)域。

　　3D打印出的新型鈦合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，并且可重新利用通常作為廢料處理的低等級海綿鈦以及回收的高氧鈦粉等。

　　個性化食品

　　3D打印美食是將技術(shù)應(yīng)用于食物制作的一種創(chuàng)新形式。通過3D打印技術(shù)，傳統(tǒng)的美食制作將迎來一系列改變。

　　首先，3D打印機(jī)可根據(jù)設(shè)計者的指令，將食材逐層打印出具有獨特形狀的美食。其次，借助3D打印技術(shù)，人們可選擇更多的食材和創(chuàng)意組合，從而創(chuàng)造出口感更為獨特的美食，不僅可為食物帶來豐富的營養(yǎng)價值，還能給人們帶來愉悅的用餐體驗，有望引領(lǐng)個性化飲食的風(fēng)潮。

　　高性能航空航天零件

　　3D打印在航空航天領(lǐng)域也能“大展拳腳”，制造復(fù)雜、高性能零件，如燃料噴嘴、渦輪葉片和起落架部件等。

　　聚醚醚酮具有出色的機(jī)械和耐熱性能，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。3D打印技術(shù)可將這種材料制成復(fù)雜形狀的零件，如渦輪葉片、發(fā)動機(jī)部件等。此外，像碳纖維復(fù)合材料等航空航天用新材料難以用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行加工，而通過3D打印可實現(xiàn)復(fù)雜部件的整體成型，能大大縮短生產(chǎn)流程。

　　解剖結(jié)構(gòu)模型

　　在外科手術(shù)準(zhǔn)備領(lǐng)域，3D打印也正在掀起波瀾。醫(yī)療專業(yè)人員現(xiàn)在可創(chuàng)建患者解剖結(jié)構(gòu)的3D模型，以更好地規(guī)劃復(fù)雜的手術(shù)。例如，心臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜，3D打印模型可準(zhǔn)確復(fù)制出先天性心臟病等心血管疾病的典型解剖結(jié)構(gòu)。這一進(jìn)步可使手術(shù)更加精確、降低風(fēng)險、減少恢復(fù)時間，從而開創(chuàng)個性化醫(yī)療的新時代。

　　牙科植入物和假肢

　　3D打印技術(shù)正在徹底改變患者護(hù)理領(lǐng)域?？茖W(xué)家現(xiàn)在可利用3D打印技術(shù)，制造出高度個性化和復(fù)雜的牙科植入物和假肢。外科醫(yī)生首次可以微米級的精度設(shè)計和打印針對患者的植入物，從牙冠到髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)，無所不包。

　　汽車配件定制

　　在汽車行業(yè)，3D打印已被用于定制汽車配件。這既減少了保持大量零部件庫存的需要，又加快了生產(chǎn)過程，還有望通過提供更多個性化選項來徹底改變行業(yè)。

　　例如，日本汽車制造商豐田與SOLIZE公司合作，使用3D打印技術(shù)制造汽車備用零部件，然后將它們與傳統(tǒng)生產(chǎn)的備件一起出售。除為公司提供短期生產(chǎn)能力外，該技術(shù)還可優(yōu)化新開發(fā)零件的設(shè)計和交貨時間。

　　房屋和建筑零件

　　在傳統(tǒng)建筑業(yè)的世界里，蓋房子可是一件耗時耗力的大工程。但3D打印房屋的出現(xiàn)徹底顛覆了這一現(xiàn)狀。想象一下，一個巨大的3D打印機(jī)在幾天甚至幾個小時內(nèi)就能打印出一棟美麗的房子，不僅造價低廉，而且環(huán)保節(jié)能，這是一件多么激動人心的事情。

　　3D打印房屋和建筑零件能極大地減少施工時間、成本和材料浪費，使建筑行業(yè)更高效、更環(huán)保，從而徹底改變和重塑該行業(yè)。

　　救災(zāi)物資

　　3D打印被證明是救災(zāi)場景中的“游戲規(guī)則改變者”。在緊急情況下，3D打印機(jī)可生產(chǎn)關(guān)鍵物資，包括醫(yī)療設(shè)備、臨時避難所，甚至可打印食物。這種現(xiàn)場生產(chǎn)能力可徹底改變救災(zāi)工作，使受災(zāi)地區(qū)能快速獲得援助，從而挽救生命并將損失降至最低。

　　可穿戴時尚單品

　　時尚產(chǎn)業(yè)也看到并開始利用3D打印的潛力，創(chuàng)造出傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的復(fù)雜而獨特的可穿戴設(shè)計，有可能將時尚產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€更加個性化和可持續(xù)的行業(yè)。（本報記者 劉 霞）