近日，記者從膠州市科技局了解到，西安交通大學青島研究院項目順利簽約，落戶膠州濱海新區(qū)。先期進駐的主要有機械學部、電氣學部、材料學部和能源與動力學部，各學部帶來多項已相對成熟的和正在試驗階段的科研項目，這些科研成果或將優(yōu)先應用于膠州，促進高端制造業(yè)的發(fā)展。其中，機械學部帶來的“3D打印”技術，能在短時間內(nèi)“打印”造型復雜的個性化產(chǎn)品，甚至能“打印”出飛機。

　　“3D打印”材料復雜

　　在引進的科研課題中，最引人注目的是機械學部依托中國工程院院士盧秉恒主持的快速成型制造項目，俗稱“3D 打印”。該技術即運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過一層又一層的疊加，最終直接“打印”出產(chǎn)品，實現(xiàn)“數(shù)字化制造”。

　　在最近春節(jié)期間熱播的電影《十二生肖》中，就用到了該技術。成龍飾演的角色戴一副掃描手套，把獸首摸了一遍，將數(shù)據(jù)傳進電腦，機器依據(jù)數(shù)據(jù)模型很快造出一模一樣的仿品。從電影中看到，兩支機器手將獸首的粉末狀材料層層疊加，這就是“3D打印”。

　　之所以使用“打印”一詞，因其原理與傳統(tǒng)打印機相似，都通過電腦操作完成，依圖樣復制。但本質(zhì)不同，傳統(tǒng)打印機的原料是墨粉，而3D 打印機則需要一個龐大的材料系統(tǒng)，根據(jù)產(chǎn)品需要而配備各種材料，包括光敏樹脂、塑料、尼龍，甚至是金屬。打印過程中，兩層之間要用膠水固化黏結。

　　制造飛機更穩(wěn)固

　　盧秉恒院士表示，3D打印具有制造周期短，適合單件個性化需求等特點，在制造大型薄壁件、蜂窩狀復雜結構部件、鈦合金等難加工、易熱成形零件方面具有較大優(yōu)勢。由于3D打印技術不需要生產(chǎn)線，使得生產(chǎn)成本大大降低、生產(chǎn)周期也得以縮短，同時在很大程度上減少了材料廢棄。

　　以飛機制造為例，傳統(tǒng)飛機制造切削加工要去除95% 以上的材料，3D打印技術則利用金屬粉末只打印必需的部分，不浪費一點兒金屬，節(jié)省了原材料。與傳統(tǒng)制造方法相比，3D 打印制造出的零件更輕，能夠實現(xiàn)結構、型面復雜多樣，并且都是自然無縫連接，結構之間的穩(wěn)固性和連接強度要遠遠高于傳統(tǒng)方法。2011年8月，英國南安普敦大學的工程師設計并試飛了世界上第一架“打印”出來的飛機。這架飛機的外殼是由一款專門打印尼龍材質(zhì)的3D 激光打印機一層層地疊印而成的，相當輕便。鑒于其飛行時速達100公里，其質(zhì)地緊密程度確實超乎人們的想象。

　　以細胞為“墨”打印器官

　　3D打印技術在全球范圍內(nèi)尚處于起步階段，但成本優(yōu)勢、技術優(yōu)勢、個性化優(yōu)勢多重疊加使得3D打印技術迅速轉變?yōu)槿蛳冗M制造的新動向，被譽為第三次工業(yè)革命的典型代表?！翱梢韵胂螅@一技術將帶動出一整條產(chǎn)業(yè)鏈，例如有專門設計產(chǎn)品造型的，有專門制作原材料的。技術應用于生活中，每個城市可以有幾個3D打印室，顧客想要什么樣的產(chǎn)品，到打印室定做。當然，這勢必會造成一些傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生影響?！彪m然技術還未投產(chǎn)，但未來圖景已在郝局長心中成型。目前，西安交通大學、華中科技大學、清華大學、北京航空航天大學、西北工業(yè)大學等高校已經(jīng)取得了一批基礎研究和產(chǎn)業(yè)化成果，部分甚至處于世界領先水平。

　　目前，3D打印技術主要被應用于產(chǎn)品原型、模具制造以及藝術創(chuàng)作、珠寶制作等領域，替代這些領域傳統(tǒng)依賴的精細加工工藝，在生物工程與醫(yī)學、建筑、服裝等領域，3D打印技術的引入也為創(chuàng)新開拓了廣闊的空間。2010 年澳大利亞Invetech公司和美國Organovo公司合作，嘗試以活體細胞為“墨水”打印人體的組織和器官，是醫(yī)學領域具有重大意義的創(chuàng)新。

　　盧秉恒透露 ，目前已有在青島建立膠東3D 成型技術研究院的設想，主要進行3D打印機身的應用驗證以及鈦合金飛機機身3D 打印、3D成型飛機精密件制造等工藝的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。