3、航空航天是3D打印最具前景的應用領域之一，中國的鈦合金激光快速成型技術國際領先

 

　　航空航天設備制造是3D打印最具前景的應用領域之一，原因主要在于：第一，航空航天設備往往具有“多品種、小批量”的特點，尤其在試制階段許多零部件都需要單件定制，若采取傳統(tǒng)工藝則周期長、成本高，3D打印則可以實現(xiàn)低成本快速成型；第二，出于減重與強度要求，航空航天設備中復雜結構件或大型異構件的比例越來越高，若采用傳統(tǒng)的“鍛造+機加工”方式，則所需工序繁多、工藝復雜，甚至根本無法直接加工，而3D打印在復雜部件加工方面具有明顯優(yōu)勢；第三，采用傳統(tǒng)工藝加工飛機零部件的原材料利用率只有10%左右，其他部分都在鑄模、鍛造、切割和打磨過程中浪費了，而3D打印的增量制造方式可將原材料利用率提高至90%以上。

 

　　波音公司是率先將3D打印技術用于飛機設計和制造的國際航空制造企業(yè)，已累計利用3D打印技術生產(chǎn)了300多個不同的小型零部件。GE航空2012年收購了專門開發(fā)激光燒結金屬粉末技術的MorrisTechnologies公司，用來為其Leap系列發(fā)動機制造組件。普惠公司也投入數(shù)百萬聯(lián)合康涅狄格大學成立了增量制造中心。美國國家航天航空局(NASA)正在使用3D打印機生產(chǎn)航天器的引擎部件，并計劃將打印設備發(fā)射到國際空間站，以期宇航員能夠自給自足，利用空間站上的原料直接生產(chǎn)所需品，改變完全依賴地面供給的補給模式。

 

　　我國的大型鈦合金結構件激光成形技術具有國際領先水平，是目前世界上唯一掌握了飛機鈦合金大型主承力結構件激光快速成型技術并實現(xiàn)裝機應用的國家。北航王華明教授憑借“飛機鈦合金大型復雜整體構件激光成型技術”獲得了“2012年度國家技術發(fā)明一等獎”，據(jù)稱其實驗室只需要55天就能打印出C919機頭的四個主風擋窗框，而若向國外公司訂購至少需要兩年以上，且模具費就要上千萬元。西北工業(yè)大學凝固技術國家重點實驗室也是我國3D打印技術研發(fā)最出色的單位之一，其激光立體成形技術已經(jīng)成功的用于C919中央翼緣條的制造。另據(jù)媒體報道，在艦載機、四代機等新型軍用飛機的研制過程中，3D打印技術已經(jīng)發(fā)揮了重要作用，承擔了包括起落架在內(nèi)的鈦合金主承力構件的試制任務。

 

　　4、在消費電子與汽車行業(yè)，3D打印技術主要用于設計原型制造及模具開發(fā)

 

　　從全球范圍來看，消費電子與汽車行業(yè)是3D打印技術最主要的兩個應用領域，分別占20%左右的市場份額。從具體用途來看，3D打印技術在上述兩個行業(yè)的應用主要集中于設計原型制造及生產(chǎn)過程中的模具加工。借助3D打印技術輔助設計和測試，可以大幅縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期、降低試制與試驗成本。比如：Nokia曾借助3D打印技術完成手機外殼和結構件的設計和樣件制造；通用汽車已經(jīng)用3D打印技術打印出應用于測試的零部件和模具超過20000個，現(xiàn)代、寶馬等汽車廠家也已將3D打印技術應用于新車研發(fā)過程當中。

 

　　在產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，由于消費電子和汽車行業(yè)均具有標準化、大規(guī)模生產(chǎn)的特點，3D打印技術在直接零部件制造方面尚無法滿足加工速度和經(jīng)濟性要求，故短期內(nèi)很難取代傳統(tǒng)的制造模式。但在一些個性化的小眾市場，3D打印直接加工的產(chǎn)品仍擁有一定的受眾群。比如：由用戶定制的手機外殼、用戶可以參與設計的汽車等。

 

　　5、在建筑與服裝行業(yè)，3D打印可以實現(xiàn)復雜結構、極大的拓展設計師的想象空間

 

　　在建筑領域，3D打印技術最初主要用于設計模型的制造，但近來已經(jīng)有多位建筑師提出了3D打印實體建筑的構想。荷蘭阿姆斯特丹建筑大學的設計師JanjaapRuijssenaars設計的3D打印建筑物“LandscapeHouse”特別模擬了莫比烏斯環(huán)，計劃利用3D打印機逐塊打印出來，每塊的尺寸為6×9米，然后拼接成一個整體建筑，預計需要耗時一年半完成。倫敦的建筑設計工作室SoftkillDesign的3D打印建筑方案更具沖擊力，該建筑完全拋棄了傳統(tǒng)的固體墻，而是采用以骨骼為基礎的纖維尼龍結構，組件由激光燒結生物塑料制成。

 

　　服裝制造方面，3D打印可以加工出傳統(tǒng)工藝難以完成的復雜款式，極大的拓展的設計師的想象空間。2011年巴黎春夏時裝展上，荷蘭時尚設計師Irisvan Herpen發(fā)布了他直接用3D打印機制作的立體服裝，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成。耐克和阿迪達斯均已經(jīng)開始用3D打印機制造一些運動鞋功能部件，也有直接制造運動服的打算。