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史玉升:3D打印能与基因组结合创造新的材料

2016-01-02 09:02
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  实现3D打印创造材料,跟材料基因组结合起来,过去有水稻或者生物的基因组,现在世界正在改材料的基因组。有了材料的基因组以后,用3D打印材料基因组的数据既创造材料,又做出来结构的要求。从尺度上做到原子尺度、介观尺度、宏观尺度。可以解决光电问题、热点问题等一系列。将来打造出有功能器械的器件。可以把电子电容打印过程中一起打印出来。

  3D打印与等材制造、减材制造结合,一半增材一半减材,就可以做出既复杂表面粗糙又非常低的模件。

  3D打印将来会走进医院,作为诊断设备,原来做CT或者片子看一下,平面看不清楚,将来打印一个立体的来看。

  会推广到中小学教育,更重要提高他们的学习水平和学习成绩。我们可以用3D打印动手理解,像化学分子。

  走进未来的家庭,就有很多3D打印机做食品、玩具、衣服、鞋子。

  未来的工厂就是3D打印机,没仓库,就是大数据处理各种各样的信息数据,也没有物流,形成社会化制造,社会上的人都可以制造,也可以创造。

  面临严峻的挑战

  一个是3D打印的设计理论和方法还没有,第二个是3D打印材料设计理论和方法没有。比如说我把牙齿CT模型画进去,网状会自动软件生存出来。模具冷却流道,放进去软件自动把冷却流道生产出来。这样的设计理论方法没有。

  3D打印装备方面,目前成型精度令人不满意,成型效率做一个小零件几个星期。

  3D打印装备高,广大的人民群众用不起,中小企业用不起,怎么办呢?想办法降低价格。

  3D打印装备的稳定性得不到保证,在哈尔滨跟上海做可能零件有差异,今天做和明天做有差异,很多关键部件做一下可能停了。

  再就是说各类关键部件——激光器,国内激光器解决不了,特别是像SLM这种用激光器的稳定性要求非常高的。各类光学系统,像喷嘴、关键器件,也是一个瓶颈。

  3D打印材料,品种少、价格贵、性能低。传统方法相比成千上万上亿的材料,3D打印材料太少了,钛合金很贵,一公斤几千块钱,材料是限制3D打印技术的主要平静。

  3D打印应用方面,这个零部件比如说力学性能、断裂韧性,疲劳性能、扩展簌簌,高温持久性能、组织结构都缺乏标准体系。特别是高温型转运动部件,3D打印没有人敢用,现在用的相对成熟的钛合金。有一些在航天上有标准出来了,其他的材料都没有标准。

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