3D打印成就工程机械未来的魔术佛山

3D打印，成就工程机械未来的“魔术”

3D打印，似乎并不是一个新概念，但你我印象中的3D打印是什么样呢?

用于医疗的假肢!

药片?

超轻的运动鞋

第一辆3D打印的汽车

垂涎欲滴的美食

只有想不到没有做不到!3D打印技术可用于珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程，和许多其他领域。

这个被誉为“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”的技术到底是什么原理?

原理

3D打印技术是在计算机的精确控制下，一层一层地往上增加材料，最终制造一个零件。首先通过计算机把这个零件微分，先把它分解成厚度是无限小的接近无穷多的片层，把三维的问题变成二维的，不管零件有多复杂，不管什么三维形状，切片成二维图形，一层层往上生长，每一层的厚度非常小，这就是增材。所以，3D打印也称为增材制造。

市场

3D打印市场规模不断超预期。过去27年，全球3D打印产业复合增速超过27%，2015年市场规模达到了51.65亿美元。国内3D打印市场过去四年连续翻倍增长，2015年中国市场规模在78亿人民币左右。相关人士认为3D打印产业已经处于爆发期，而中国是增长最快的市场之一。

优势

节材制造：3D打印属于增材制造，仅在需要的地方堆积材料，材料利用率接近100%。如航空航天等大型复杂结构件采用传统切削加工，往往95%-97%的昂贵材料被切除。个性化制造：可以快速、低成本实现单件制造，使单件制造的成本接近批量制造。再制造：用于修复磨损零部件的再制造，如飞机发动机叶片、轧钢机轧辊等，以极少的代价，获得超值。开拓创新设计的新空间：可以制造传统制造技术无法实现的结构，为设计创新提供了非常大的创新空间。可以将数十个、数百个甚至更多的零件组装的产品一体化一次制造出来，大大简化了制造工序，节约了制造和装配成本。

制造业需要很多3D打印产品，因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3D打印技术本身非常适合大规模生产，所以制造业利用3D技术能带来很多好处，甚至连质量控制都不再是个问题。

3D打印应用于工程机械行业

3D打印技术也悄然进入工程机械领域，并为工程机械的发展注入新的活力。

卡特彼勒成立了3D打印与创新加速器卡特彼勒将3D打印技术用于快速原型、生产小批量工装夹具、小批量铸造模具已有多年历史，新的增材制造工厂的出现将该公司的3D打印应用水平提升到了新台阶。

快速原型，用于快速验证创新的产品设计;使用增材制造技术进行产品设计上的颠覆;生产部分已经停产的工程机械备品备件;与3D打印、设计、材料等各领域专业人士展开合作，共同促进产品创新。

首台3D打印挖掘机这是3D打印钢材首次用在大尺寸的建筑和机械应用中。这台3D打印挖掘机是由设备制造商协会(AEM)，国家流体动力协会(NFPA)、紧凑高效流体动力中心(CCEFP)、橡树岭国家实验室(ORNL)和美国国家科学基金会(NSF)共同协作，并由来自佐治亚理工学院和明尼苏达大学的两个独立的工程研究生团队，在当前挖掘机的基本设计的基础上，使用增材制造技术开发出的更加高效的新型设计。

其中佐治亚理工团队主要负责设计支臂和铲斗，这些上面都集成了液压系统，设计团队的主要目标是降低重量、制造材料成本和维护成本;而明尼苏达大学的团队则负责设计一个液压油储存器、换热器和冷却系统，其主要目标是减少挖掘机的大小和重量，同时提高其效率。

中联重科土方机械公司交流3D技术土方机械公司研发中心52名研发人员参观了渭南高新区的3D打印产业培育基地，并进行了技术交流。

3D打印技术优点在于可以为复杂结构的金属零部件免去开发、开模环节，缩短新品开发周期，节省出更多的人力、财力和时间。此外，3D打印技术可使金属零部件的力学性能和精度达到锻造件的指标，保证零部件对精度和强度的要求，这将为土方机械制造开创一次新的机遇。

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