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航空航天是21世紀最活躍和最有影響的科學技術領域之一,該領域取得的重大成就標志著人類文明的最新發展,也表征著一個國家科學技術的先進水平。金屬3D打印作為一項前沿性的先進制造技術,已經成為全球新一輪科技革命和產業革命的重要推動力,不斷地向尖端制造靠攏。金屬3D打印為航空航天的制造打開了一個新的制造大門。適應航空航天對復雜高精密構建的快速研制、異型零件高效快速成品制造,結構優化創新輕量化設計、殘損部件快速修復等等。
模具作為現代制造技術的一種重要手段,在汽車、電子、消費品、家電等批量化生產制造領域發揮著極其重要的作用。傳統的模具制造工藝如數控加工、電火花、精密鑄造等,長期以來一直被廣泛使用。隨著產品質量要求的不斷提高,傳統制造工藝越來越難以滿足高端精密模具質量要求。由于3D打印技術在制造過程中不會受到產品內部結構及復雜形狀的約束,通過在模具內部進行復雜的隨行冷卻水路設計與加工,3D打印技術可以輕松實現高端模具的生產制造,金屬3D打印技術的應用,使得模具產品的設計高度靈活自由,輕松實現復雜結構,實現規模定制,從設計到產品數字化直接制造,帶動模具產品的制作走向定制化、復雜化。
隨著智能制造的進一步發展成熟,新的信息技術、控制技術、材料技術等不斷被廣泛應用到制造領域,3D打印機技術也將被推向更高的層面。3D打印技術的發展將體現出精密化、智能化、通用化以及便捷化等趨勢,3D打印技術在教育科研領域得到國家的高度重視。《國家增材制造產業發展推進技術(2015-2016)》的推出,將3D打印技術發展規劃提高到了國家戰略發展的高度,不僅強調了3D打印教育的推廣與普及,更強調了3D打印技術人才的培養。國家 “十四五”規劃中提出建設高質量教育體系,增強職業技術教育適應性。突出職業技術(技工)教育類型特色,深入推進改革創新,優化結構與布局,大力培養技術技能人才。教育部在2015年將“航空產品3D打印”、“增材制造技術”等專業方向列入高等職業教育(專科)目錄,2020年,增材制造工程列入普通高等學校(本科)專業目錄。3D打印教育在中等職業教育、高等職業教育以及普通高等教育領域,面向不同層次的增材制造人才培養體系正在不斷完善。 3D打印技術在科研新材料的應用、結構力學性能研究、微觀組織結構實體化、結構拓撲優化設計等等方面有特殊的使用價值與研究方向,在多種材料成型等領域也是科研方面的一個大特色亮點。從科研技術應用及國家人才培育方向推動著3D打印在教育科研領域的應用更廣泛。
3D打印增材制造技術已在航空航天、模具工業制造、機械制造、醫療教育等領域都得到了廣泛應用。被譽為推動“工業4.0”和“工業制造2025”關鍵性技術,推動工業行業發展革命性技術。3D打印可用于產品創新設計、復雜結構輕量化設計、原型快速試制、多材料結構一體化制造、復雜結構產品整體化制造、大型構件復合制造、零件修復再制造、產品評審、功能驗證等等。
3D打印技術以計算機三維模型為基礎,通過軟件分層離散和數控成型的方法,制造醫療輔具、人工植入支架、組織器官等醫學產品的3D打印技術,3D打印在醫療行業的應用是目前3D打印技術研究最前沿的領域。具有的靈活性高、不限數量、節約成本等特點,能夠較好滿足醫學領域個體化、精準化醫療需求。可應用于口腔義齒、支架、托槽;頭蓋骨修復;脊椎骨假體置換;胸骨修復;髖關節置換;骼骨修復;膝關節假體;假肢訂制等,以及訂制型骨科假體、支架、手術導板等;
近幾年來,隨著3D打印技術的飛速發展,3D打印在珠寶首飾等專業領域的創新應用不斷取得突破,為珠寶首飾行業的個性化和智能化創造了有利的契機。如今,全球珠寶首飾行業正處于升級轉型階段,傳統渠道的珠寶銷售已經很難滿足年輕消費者個性化的需求。許多追逐潮流的年輕消費者熱衷于彰顯個性,所以,根據個人喜好、品味進行珠寶首飾定制也就成為了當下年輕消費群體一種消費方式。珠寶首飾的特性具有“少批量”、“小尺寸”、“高精度”、“造型復雜”等,3D打印技術高度吻合這些特性,可以直接打印出高精度復雜工藝首飾模型。
廣州雷佳增材科技有限公司位于廣州天河區廣州(國際)科技成果轉化基地,是一家專業從事 金屬3D打印設備研發、制造、銷售以及提供金屬3D打印服務的高新技術企業。
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