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

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

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

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

　　行動(dòng)計劃指出，增材制造(又稱(chēng)3D打印)是以數字模型為基礎，將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù)，將對傳統的工藝流程、生產(chǎn)線(xiàn)、工廠(chǎng)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(dòng)計劃提出“五大發(fā)展目標”：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(xiāo)售收入超過(guò)200億元;二、提高技術(shù)水平，突破100種以上滿(mǎn)足重點(diǎn)行業(yè)需求的工藝裝備、核心器件及專(zhuān)用材料;三、深化行業(yè)應用，開(kāi)展100個(gè)以上試點(diǎn)示范項目，在重點(diǎn)制造(航空、航天、船舶、核工業(yè)、汽車(chē)、電力裝備、軌道交通裝備、家電、模具、鑄造等)、醫療、文化、教育等四大領(lǐng)域實(shí)現規?；瘧?四、完善生態(tài)體系，形成完整的増材制造產(chǎn)業(yè)鏈，計量、標準、檢測、認證等在內的生態(tài)體系基本形成;五、實(shí)現全球布局，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(gè)國際知名名牌，一批裝備、產(chǎn)品走向國際市場(chǎng)。

　　行動(dòng)計劃中還提到，當前，全球范圍內新一輪科技與產(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(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新增長(cháng)點(diǎn)，推動(dòng)增材制造技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、新材料技術(shù)、新設計理念的加速融合。全球制造、消費模式開(kāi)始重塑，增材制造產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)巨大的發(fā)展機遇。

　　質(zhì)檢總局：超九成3D打印設備存缺陷

　　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)險監測分析報告，經(jīng)過(guò)電機安全、機械安全、電磁兼容安全等指標的監測，發(fā)現37批次國產(chǎn)3D打印設備當中，有34批次在安全性能方面均有不符合項，只有3批次3D打印設備的安全性指標全項符合項目監測要求，不合格率超過(guò)9成。

　　從采訪(fǎng)視頻中，不難發(fā)現以下幾項監測問(wèn)題：一、電機丟步，導致錯層現象頻發(fā);二、打印過(guò)程中易出現材料斷絲、堵絲、材料纏繞等問(wèn)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志;四、打印精度低;五、部分3D打印機存在功能虛標問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現其標稱(chēng)的最大打印尺寸。

　　國家質(zhì)檢總局監督司副司長(cháng)孫會(huì )川表示：“國產(chǎn)的桌面3D打印機在四個(gè)方面還存在問(wèn)題，第一就是專(zhuān)用材料質(zhì)量穩定性能低;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)呈現一個(gè)小弱散的狀態(tài)，網(wǎng)上攢一個(gè)機器的成本現在不到一千，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，我們如果有一個(gè)質(zhì)量檢測的標準，包括機器參數工程參數、產(chǎn)品質(zhì)量的標準、經(jīng)濟效益的標準、能耗的標準，四大標準要把它齊全強制執行，這樣才能淘汰落后保護先進(jìn)。”

　　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(méi)有進(jìn)入任何產(chǎn)品目錄，相關(guān)質(zhì)量評價(jià)也還沒(méi)有相關(guān)標準。國家質(zhì)檢總局監督司副司長(cháng)孫會(huì )川表示：“鼓勵企業(yè)制定企業(yè)標準，用先進(jìn)的標準來(lái)引領(lǐng)我們國家3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

　　研究員開(kāi)發(fā)出可以取代標準的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用，并越來(lái)越多地用于定制醫療植入物、輕量級工業(yè)零件等的生產(chǎn)。

　　現在，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的一個(gè)研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種創(chuàng )建三維網(wǎng)格結構的新方法，它依賴(lài)于復雜的折疊技術(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(shí)心3D打印對應物更多功能的3D晶格結構。

　　然而，不同于傳統的折紙，折疊的3D結構起始于使用先進(jìn)的電子束納米光刻技術(shù)構圖的平坦形狀，并且隨后可以折疊成具有復雜的內部形狀的三維形狀-類(lèi)似于3D打印的格子，但顯然具有更容易的訪(fǎng)問(wèn)內表面。

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

　　激光全息圖可在幾秒鐘內創(chuàng )建出3D打印物體

　　由勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室(LLNL)研究人員領(lǐng)導的一個(gè)科學(xué)家和工程師小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種使用全息圖激光器在液體樹(shù)脂罐內幾秒鐘內制造完整物體的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為立體3D打印，該工藝克服了傳統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(kāi)發(fā)，立體打印取代分層，同時(shí)創(chuàng )建整個(gè)物體。這是通過(guò)使用三束重疊的激光照射在一個(gè)塑料樹(shù)脂充滿(mǎn)的全息圖樣式的透明水箱中實(shí)現的。單一光束短時(shí)間照射不足以在短時(shí)間內固化樹(shù)脂，但是將三個(gè)激光器組合起來(lái)可以在十秒鐘左右引起固化。在物體形成之后，將多余的樹(shù)脂排出以顯示整個(gè)單元。

　　據介紹，立體印刷不僅更快更加靈活，而且不需要臨時(shí)支撐結構，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，格子和復雜的彎曲物體。

　　然而，研究小組指出，形狀復雜程度目前存在限制，因為持續的照射會(huì )導致不需要的液態(tài)樹(shù)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(guò)程成為一個(gè)完全3D的操作，這是以前沒(méi)有完成過(guò)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(lái)起搏器和機器人提供動(dòng)力來(lái)源

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

　　據悉，這一發(fā)現已于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)導研究中描述到，該團隊從電鰻中汲取靈感，在實(shí)驗室中用3D打印機有效地進(jìn)行逆向工程。電鰻動(dòng)力的基本機制圍繞著(zhù)一種叫做跨膜運輸的現象。本質(zhì)上，電極細胞構成了沿著(zhù)鰻魚(yú)體部的電器官。當鰻魚(yú)攝食獵物時(shí)，這些細胞內及其周?chē)鷰д姾傻拟c離子和鉀離子涌向鰻魚(yú)的頭部，導致電活細胞的正電荷和尾部的負電荷。結果是流過(guò)每個(gè)約150毫伏電壓的電池。雖然這聽(tīng)起來(lái)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。

　　當然，科學(xué)家們在實(shí)驗室里做的東西并沒(méi)有達到數百萬(wàn)年自然演化的復雜有機體系的效率，至少現在還沒(méi)有。第一作者，Merkle研究所生物物理學(xué)教授MichaelMayer解釋說(shuō)：“鰻魚(yú)的電子器官是非常復雜的，它們的發(fā)電能力要比我們在實(shí)驗室模仿的好得多。但對我們來(lái)說(shuō)，重要的是要復制這一模式。”目前，Mayer指出，他的團隊的水凝膠系統只能激發(fā)非常低功耗的儀器。Mayer說(shuō)：“我們最接近供電的設備可能是一個(gè)起搏器。然而，通過(guò)調整他們的研究和3D打印甚至更薄的凝膠，我們可以制作出更強的電力輸出。”

　　迪拜驚現首個(gè)專(zhuān)注于增材制造學(xué)術(shù)和培訓的機構

　　近日，阿聯(lián)酋迪拜出現了首個(gè)專(zhuān)注于增材制造(AM或3D打印)的學(xué)術(shù)和培訓提供商Immensa3D打印研究所(I3DPI)，以支持“迪拜3D打印戰略”。

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

　　I3DPI的22門(mén)專(zhuān)業(yè)課程將涵蓋與3D打印有關(guān)的各種主題，涵蓋從基礎到更高級的特定應用的主題。包括AM介紹、AM材料、AM建筑設計、AM工藝SLS、AM創(chuàng )新、拓撲優(yōu)化設計、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)酋講師和培訓師以及來(lái)自世界各地的專(zhuān)家組成。I3DPI是一個(gè)開(kāi)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(zhuān)業(yè)人士提供的課程外，還將與阿聯(lián)酋的學(xué)術(shù)機構合作，作為I3DPI培訓的一部分。

　　美國21小時(shí)打印完成47.5平米混凝土房屋

　　3D打印技術(shù)越來(lái)越普及，許多人開(kāi)始考慮用它來(lái)快速創(chuàng )造難民或無(wú)家可歸者的家。近日，來(lái)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(gè)小時(shí)內設計并制造了一個(gè)3D打印的，面積為512平方英尺(47.5平方米)的混凝土結構。

　　這種技術(shù)目前被用于“軍事應用”，因為它是兵營(yíng)或B-Hut。3D打印是三年美國陸軍計劃的成果，稱(chēng)為“遠征結構的自動(dòng)化建造”(簡(jiǎn)稱(chēng)ACES)。值得一提的是它只花了21個(gè)小時(shí)來(lái)打印整個(gè)混凝土結構。這意味著(zhù)短期的住房解決方案將可能在3D打印技術(shù)的大規模應用。盡管耗時(shí)短，但是打印效果卻不錯，整個(gè)結構看起來(lái)非常像一個(gè)混凝土房子。

　　到現在為止，我們知道3D打印很快。但是還有很多其他的好處。例如，這種房屋結構不僅具有成本效益，而且對環(huán)保來(lái)說(shuō)也更好。當建設者使用增材制造，他們產(chǎn)生更少的浪費。而且更節能。ACES將把建筑材料的數量減少一半。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。