3d打印技術(shù)專業(yè)建設(shè)方案60萬(wàn)(已修改)
2025-05-26 02:28 本頁(yè)面
【正文】 3D打印技術(shù)方向籌建方案一、背景3D打?。▽W(xué)術(shù)上稱增材制造、快速成形、快速制造等）技術(shù)高度融合數(shù)字化設(shè)計(jì)與數(shù)字化制造，是一項(xiàng)被看作有望引領(lǐng)“第三次工業(yè)革命”的先進(jìn)制造技術(shù)。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)制造工藝對(duì)材料的利用方式，特別適合用于航空航天、武器裝備、創(chuàng)意產(chǎn)品開發(fā)階段的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的快速驗(yàn)證，在縮短開發(fā)周期和降低成本方面優(yōu)勢(shì)明顯，是實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的有力技術(shù)手段。美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視此技術(shù)，2012年3月9日美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬將3D打印制造技術(shù)列為美國(guó)15個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心之一，并作為首個(gè)樣板示范中心于2012年8月16日成立，奧巴馬總統(tǒng)親自出席了剪彩儀式。我國(guó)亦不例外，如北京、西安、上海、江蘇、廣東、山東、四川、安徽、黑龍江等省市已或準(zhǔn)備投入人力和物力加大3D打印技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。我國(guó)是制造大國(guó)，但還不是制造強(qiáng)國(guó)。大部分制造領(lǐng)域依靠低成本人力與國(guó)外同行抗?fàn)?，必須尋找持續(xù)發(fā)展的技術(shù)制高點(diǎn)。因此，我國(guó)已經(jīng)從國(guó)家層面制定了3D打印的技術(shù)發(fā)展路線圖，相關(guān)專項(xiàng)也將陸續(xù)實(shí)施，正面臨快速發(fā)展的大好時(shí)機(jī)！在這種大的背景下，在學(xué)校建立3D打印技術(shù)方向或?qū)W科，培養(yǎng)3D打印技術(shù)相關(guān)的人才是大勢(shì)所趨。3D打印的原理和優(yōu)勢(shì)3D打印技術(shù)是近30年來(lái)全球先進(jìn)制造領(lǐng)域興起的一項(xiàng)集光/機(jī)/電、計(jì)算機(jī)及新材料等學(xué)科于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。與切削等材料“去除法”不同，該技術(shù)通過(guò)將粉末、液體及片狀等離散材料逐層堆積，“自然生長(zhǎng)”成三維實(shí)體。與其他制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：（1）3D打印是傳統(tǒng)制造工藝的深刻變革。理論上，只要在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)模型，就可以在無(wú)需刀具、模具及復(fù)雜工藝條件下快速地將“設(shè)計(jì)”變?yōu)椤皩?shí)物”。不但在節(jié)省材料方面具有突出優(yōu)勢(shì)，還可加工傳統(tǒng)方法難加工甚至是無(wú)法加工的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，特別適合于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)空心葉片（圖1a）、隨形冷卻模具（圖1b）及個(gè)性化骨骼植入體（圖1c）等批量小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的快速制造，符合現(xiàn)代和未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。 （a） （b） （c）圖1 復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件：（a）空心葉片；（b）具有內(nèi)部隨形冷卻水道的模具；（c）個(gè)性化結(jié)構(gòu)鈦合金骨骼植入體（2）3D打印是制造技術(shù)的重大飛躍。相比機(jī)加工、鑄鍛焊等傳統(tǒng)工藝，3D打印是一種新興的高科技技術(shù)，綜合應(yīng)用了CAD/CAM、激光、光化學(xué)以及材料科學(xué)等諸多技術(shù)。由于簡(jiǎn)化或省略了工藝準(zhǔn)備、試驗(yàn)等環(huán)節(jié)，產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、分析高度一體化，顯著縮短新產(chǎn)品開發(fā)定型周期，降低成本，實(shí)現(xiàn)“今日完成設(shè)計(jì)，明天得到成品”。此外，3D打印突破了結(jié)構(gòu)幾何約束，能夠制造出傳統(tǒng)方法無(wú)法加工的非常規(guī)結(jié)構(gòu)特征，這種工藝能力對(duì)于實(shí)現(xiàn)零部件輕量化、優(yōu)化性能有極其重要的意義。 （3）3D打印是制造模式的一次“革命”。3D打印作為一種新工藝，將改變第二次工業(yè)革命產(chǎn)生的以“裝配生產(chǎn)線”為代表的大規(guī)模生產(chǎn)方式，使批量生產(chǎn)向個(gè)性化、定制化轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的變革。該技術(shù)的應(yīng)用將有效減少產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間。用戶獲得產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖后可在數(shù)小時(shí)內(nèi)將產(chǎn)品“打印”出來(lái)，不需要大規(guī)模生產(chǎn)線，不需要庫(kù)存大量零部件，也不需要大量的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工人，改變了傳統(tǒng)制造模式。常見的3D打印技術(shù) (1)熔積成型法（FDM——Fused Deposition Modeling）該方法使用絲狀材料（石蠟、金屬、塑料、低熔點(diǎn)合金絲）為原料，利用電
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