推广 热搜: 3D打印  华曙高科  3D打印技术  3D打印机  铂力特  材料  金属3D打印  增材制造  软件  先临三维 

学增材制造专业发展前景如何

   2022-05-21 0
核心提示:增材制造技术经过二三十年的探索、研究和改进,目前正处于承上启下的发展阶段,一方面期待新的技术突破,提高增材制造在材料、精度和效率上的要求;另一方面则是基于现有技术的新应用,扩宽增材

增材制造技术经过二三十年的探索、研究和改进,目前正处于承上启下的发展阶段,一方面期待新的技术突破,提高增材制造在材料、精度和效率上的要求;另一方面则是基于现有技术的新应用,扩宽增材制造技术的应用范围和应用方式。前者可能的发展方向是具有高效、并行、多轴、集成等特征的新型增材制造技术;而后者的应用范围有生物、医疗、航空航天、汽车、建筑、雕塑、教育,甚至是人们的日常生活,这些新兴应用领域的扩展,将使增材制造技术与装备由通用型向专用型发展,如细胞三维打印技术与装备、组织工程支架三维打印技术与装备等。

存在问题

技术的进步将不断启发人们开发新的业务和应用,不断开发和引导人们的潜在需求。产业内的企业在进行一项创新活动的计划时,首先考虑市场是否有巨大的需求潜力。这个过程包括选择适当的经营领域(即选择环境),同时也包括对自身技术水平的思考,以满足新产品和市场需求。3D 打印技术产业化推进过程中遇到的主要问题是:

(1)产学研用错位竞争,严重脱离,没有形成有效的创新产业链。3D 打印技术是一项新兴技术,在其向新兴产业转化的过程中,现在仍是以技术研发推动为主,市场需求拉动下的应用研发为辅,其技术研发仍是重中之重。企业不可能将基础研究与共性技术研发作为自己的发展领域,而现在高校与科研单位更多的是与企业联合共同开发3D 打印技术,整个3D 打印技术的产学研模式需要确立,谁主导基础科学,谁主导共性技术,谁主导应用研究都需要政府深思熟虑,以营造一个良好发展的产学研创新体系。

(2)3D 产业链发展不均衡。3D打印产业链涉及上、中、下游很多项技术和产业,但就目前而言,主要在

航空航天、汽车、生物医药等产业开始应用,其他诸如新材料、软件行业、控制技术、激光器和扫描技术、文化创意等都还未形成产业雏形,这将制约3D 打印全产业链的推进。如果对于其他薄弱的环节进行有意识的引进、融合,那么将有助于3D 打印产业化的实施。

(3)政府的政策、制度等配套保障体系不完善。建设一条完整3D打印产业链需要一个良好的社会环境来保障,而这个保障者就是政府。政府通过对创新产生、扩散和利用等活动的推动作用来促进整个产业创新发展,创新系统一方面需要产学研各创新主体的交互作用;另一方面需要政府、中介、金融等部门的联动效应。国家还需要对其政策保障体系进行完善,投入资金用于共性技术研发,需要完善和落实供应侧政策的同时也要开始考虑需求侧政策,如是否要加大对知识产权、安全隐私的保护措施,是否健全监管制度体系,进一步加强监管机构中人、财、物的投入,积极调动各方形成监管合力等。

关键技术

(1)智能化增材制造装备。增材制造装备是高端制造装备重点方向,在增材制造产业链中居于核心地位。增材制造装备制造包括制造工艺、核心元器件和技术标准及智能化系统集成。面向装备发展需求,应重

点研究装备的系统集成和智能化,包括:多材料、多结构、多工艺增材制造装备;增材制造数据规范与软件系统平台;材料工艺数据库建设与装备的智能控制;增材制造装备关键零部件及系统集成技术。

(2)增材制造材料工艺与质量控制。增材制造的材料累积过程对构件成形质量有重要影响,主要体现在零件性能和几何精度上。为保证制造质量,需要不断研发面向增材制造的新材料体系;通过材料、工艺、

检测、控制等多学科交叉,提升制件质量。研究内容包括:面向增材制造的新材料体系;金属构件成形质量与智能化工艺控制;难加工材料的增材制造成形工艺;增材制造材料工艺的质量评价标准。

(3)功能驱动的材料与结构一体化设计。增材制造因其降维和逐点堆积材料的原理,给设计理论带来了新的发展机遇。一方面突破了传统制造约束的设计理念,为结构自由设计提供可能,另一方面超越传统均

质材料的设计理念,为功能驱动的多材料、多色彩和多结构一体化设计提供新方向。研究内容包括:功能需求驱动的宏微结构一体化设计;多材料、多色彩的结构设计方法与智能化制造工艺集成;面向增材制造工艺的设计软件系统。

(4)生物制造。增材制造技术与生物医学结合形成了新的学科方向——生物制造(Biofabrication)。它是制造、材料、信息和生命科学的交叉融合,目标是为生物组织从细胞和生物材料向有形大结构组织和器官发展提供结构载体;研发定制化组织器官及其替代物,发展新兴产业,为人类健康服务。重点研究包括:个性化人体组织替代物及其临床应用;人体器官组织打印及其与宿主组织融合;体外生命体组织仿生模型的设计与细胞打印。

(5)云制造环境下的增材制造生产模式。发挥并利用全社会智力和生产资源是未来社会形态变革的方向,增材制造正是促进这一社会模式形成的技术动力。新一代生产模式趋向于集散制造发展,实现工艺、数据、报价统一,形成众创、众包、众筹的运作方式。因此,需要技术和管理的集成创新,需要开展制造学科与管理学交叉融合的研究与应用实践。主要研究包括:增材制造技术与传统制造工艺的技术集成;增材制造服务业对社会化生产组织模式变化的影响;效益驱动的分散增材制造资源与传统制造系统的动态配置;分散社会智力资源和增材制造资源的快速集成。

增材制造技术正在成为一项对未来科技和产业发展具有重要影响的技术。党和国家要求对3D 打印必须高度重视,密切跟踪,迎头赶上,要紧紧抓住和用好新一轮科技革命和产业变革的机遇,不能等待,不能懈怠,抓紧实现产业化。需要从战略高度认识将3D 打印作为一项重大的、标志性的新兴产业重点培育,在

政策、资金、人才等多方面给予支持,促进创新和创业发展,为我国制造业的转型提供创新的利器。

 
标签: 增材制造
反对 0举报 0 收藏 0 打赏 0评论 0
 
更多>同类热点资讯
推荐图文
推荐热点资讯
点击排行
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  使用协议  |  版权隐私  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  冀ICP备2021004713号