國家技術(shù)發(fā)明一等獎王華明及3D打印

訊：國家科技部7日正式公布了2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎初評結(jié)果，初評通過的51項國家自然科學(xué)獎項目、54項國家技術(shù)發(fā)明獎通用項目，以及152項國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎通用項目。與去年相比，本年度有眾多上市公司入圍榜單，占比超過20%。

。不過，由于很多項目都是工程性和基礎(chǔ)性的研究，不能指望這些獲獎項目短期內(nèi)直接帶動公司業(yè)績。”一位機構(gòu)人士對筆者說。

技術(shù)的關(guān)注度進(jìn)一步升溫。

，成型出來一個模樣，再把它翻成一個金屬零件，這個零件從80年代中期開始，現(xiàn)在擴展到更多領(lǐng)域。另外一個是做高性能的金屬零件直接制造，這個從90年代初開始，難度比較大。原型子早主要是做樹脂、石蠟、紙等原型件，這個件可以用，也可以再翻成別的零件。主要用途還是在新產(chǎn)品的快速設(shè)計，在這個階段對設(shè)計的優(yōu)化、商業(yè)宣傳、產(chǎn)品的評估等做快速準(zhǔn)備，效果是反映在新產(chǎn)品的研發(fā)成本和生產(chǎn)準(zhǔn)備的成本，以及新產(chǎn)品研發(fā)周期。

　　這種快速原型制造的方法，應(yīng)該說這是大家都知道的3D打印，這應(yīng)該是1986年MIT發(fā)明的方法，叫3D打印�；�本工藝包括光敏樹脂化等等很多方法，3D打印就是這么回事，用噴墨打印機把膠水打出來，一烤干，建一個厚度，鋪一層粉末，如何打印就可以反復(fù)打一個東西出來，這是鋪紙工藝，這里就不講了，剛才顏教授介紹了這個造型，清華大學(xué)做得非常好。然后，這個就是選擇性激光燒結(jié)，3D打印完全被它取代，它的精度是比較高的。

　　第二類，就是高性能金屬構(gòu)建的直接制造，這個事情發(fā)展相對比較萬，上世紀(jì)90年代。用的手段是一樣的，主要用高功率的激光束或者是高功率的電子束對粉末絲材進(jìn)行熔化，往上堆積，應(yīng)該說這是它的一個主要方法。到現(xiàn)在為止，可能大家見到的都是做小的居多，做大的難度還會非常大，后面我還會講講個人觀點，這可能是增材制造發(fā)展的方向，也是一個難點。

　　這是國外做的一些情況，關(guān)于在金屬零件這塊做得很多，要做到這個程度難度非常大，這個也可以看出來，表面并不是能達(dá)到真正的精度。像這個雖然說表面很光，但是離傳統(tǒng)的加工還有很大的差別。這是密歇根大學(xué)做的梯度材料，這是熱縮冷展的結(jié)構(gòu)，這是所謂空心的結(jié)構(gòu)。

　　下面我就講一下我認(rèn)為真正的方向，就是高性能難加工的金屬大型復(fù)雜構(gòu)建激光直接制造，我覺得這可能也是一個方向。這個方向剛才講了，就是用高功率的激光或者是高功率的電子束對材料進(jìn)行熔化，展現(xiàn)出一個毛坯。當(dāng)然，它有很多優(yōu)勢，從典型的數(shù)字化技術(shù)得到一個成型的零件，而這些零件用傳統(tǒng)的方法做很困難，例如這么一個零件，用傳統(tǒng)方法做，從鑄錠到制坯到模具非常困難。用增材制造方法做有很多好處，組織很細(xì)，力學(xué)性能很好，可以實現(xiàn)多材料去做。制造技術(shù)上有很多優(yōu)勢，不再需要模具、不再需要工裝等等，有很多優(yōu)點。從這個意義上來說，我覺得確實是一種數(shù)字化的帶有變革性的，短流程、低成本的數(shù)字化制造技術(shù)。這種技術(shù)是一個發(fā)展方向，我覺得它也是增材制造的發(fā)展方向。到現(xiàn)在為止像鈦合金這種技術(shù)還沒有取得突破，難在哪個？熱應(yīng)力太大，凝固會收縮，體積收縮就帶來非常大的應(yīng)力。最終結(jié)果就是熱應(yīng)力太大，要做大零件就非常困難。