近二十年來(lái)，AM技術(shù)取得了快速的發(fā)展，“快速原型制造(Rapid Prototyping)”、“三維打印(3D Printing )”、“實(shí)體自由制造(Solid Free-form Fabrication)”之類各異的叫法分別從不同側(cè)面表達(dá)了這一技術(shù)的特點(diǎn)。首選我們要明白什么是增材制造，增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除-切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。

2015年8月在國(guó)務(wù)院第一次專題講座上，李克強(qiáng)總理對(duì)增材制造表示出濃厚興趣。他表示，這給我們一個(gè)很重要的啟示：中國(guó)發(fā)展到今天，我們要瞄準(zhǔn)下一個(gè)發(fā)展階段，要想由制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)，就需要在理念上提升一個(gè)層次。

李克強(qiáng)同時(shí)稱，“增材”的理念非常符合我國(guó)的國(guó)情需要。我國(guó)的自然稟賦并不占優(yōu)，人均資源占有量在很多方面都低于世界平均水平，“增材”的方式可能會(huì)對(duì)我國(guó)發(fā)展方式帶來(lái)顛覆性的重大轉(zhuǎn)變。不僅是3D打印，還有很多其他技術(shù)，要圍繞這一理念認(rèn)真思考：怎樣轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，走出一條推動(dòng)中國(guó)產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)邁上中高端的路子來(lái)。

據(jù)OFweek3D打印網(wǎng)編輯了解，增材制造技術(shù)起源于美國(guó)，是基于材料堆積法的一種新型技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來(lái)制造領(lǐng)域的一個(gè)重大成果。隨著美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬多次在國(guó)情咨文中強(qiáng)調(diào)增材制造(3D打印)的重要性，至此增材制造技術(shù)開(kāi)始在全球風(fēng)靡，于此同時(shí)中國(guó)也制定出相關(guān)推進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。接下來(lái)OFweek3D打印網(wǎng)將帶你領(lǐng)略中美增材制造的不同方向與側(cè)重。

李克強(qiáng)總理關(guān)注“增材”

增材制造——創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的利器

增材制造(AdditiveManufacturing，AM)技術(shù)是通過(guò)CAD 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除(切削加工)技術(shù)，是一種“自下而上”的材料累加制造方法。自20 世紀(jì)80 年代末，增材制造技術(shù)逐步發(fā)展，期間也被稱為“材料累加制造”、“快速原型”、“分層制造”、“實(shí)體自由制造”、“3D 打印技術(shù)”等。美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)F42國(guó)際委員會(huì)對(duì)增材制造給出了定義：增材制造是依據(jù)三維模型數(shù)據(jù)將材料連接制作物體的過(guò)程，相對(duì)于減法制造，它通常是逐層累加的過(guò)程。3D打印也常用來(lái)表示“增材制造”技術(shù)。狹義的3D 噴印是指采用打印頭、噴嘴或其他打印技術(shù)沉積材料來(lái)制造物體的技術(shù)，這些增材制造設(shè)備相對(duì)價(jià)格較低，總體功能較弱。

從更廣義的原理上來(lái)看，以三維CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將材料(包括液體、粉材、線材或塊材等)自動(dòng)化地累加起來(lái)成為實(shí)體結(jié)構(gòu)的制造方法，均可視為增材制造技術(shù)。

增材制造技術(shù)不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具及多道加工工序，利用三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在一臺(tái)設(shè)備上可快速而精確地制造出任意復(fù)雜形狀的零件，從而實(shí)現(xiàn)“自由制造”，解決許多過(guò)去難以制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形，并大大減少了加工工序，縮短了加工周期。而且越是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，其制造的速度優(yōu)勢(shì)越明顯。近20 年來(lái)，增材制造技術(shù)得到了快速的發(fā)展，增材制造原理與不同的材料和工藝結(jié)合發(fā)展出了許多增材制造設(shè)備，目前已達(dá)到20 多個(gè)種類。這一技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用，如電子產(chǎn)品、汽車、航空航天、醫(yī)療、軍工、地理信息、藝術(shù)設(shè)計(jì)等。

增材制造(3D 打印)技術(shù)被認(rèn)為是“一項(xiàng)將要改變世界的技術(shù)”。英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為增材制造將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。2013 年麥肯錫發(fā)布“展望2025”，而增材制造被納入決定未來(lái)經(jīng)濟(jì)的12 大顛覆技術(shù)之一。增材制造技術(shù)為我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和升級(jí)提供了歷史性機(jī)遇。增材制造可以快速、高效地實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品物理原型的制造，為產(chǎn)品研發(fā)提供快捷技術(shù)途徑。該技術(shù)降低了制造業(yè)的資金和人員技術(shù)門檻，有助于催生小微制造服務(wù)業(yè)，有效提高就業(yè)水平，有助于激活社會(huì)智慧和資金資源，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)制造業(yè)由大變強(qiáng)。

(1)為創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)開(kāi)拓了巨大空間。3D 打印適用于復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)、多品種、小批量的制造以及眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。人們可以通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)及多材料制造功能梯度結(jié)構(gòu)，最大限度地發(fā)揮材料的功能，為許多裝備設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)顛覆性進(jìn)步，使設(shè)計(jì)擺脫了傳統(tǒng)技術(shù)可制造性的約束，給創(chuàng)新設(shè)計(jì)釋放了巨大的空間。

(2)嶄新的生產(chǎn)組織模式為創(chuàng)業(yè)提供了無(wú)限商機(jī)。增材制造帶來(lái)集散制造的嶄新模式，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化訂單、創(chuàng)客設(shè)計(jì)、制造設(shè)備，乃至資金的集成規(guī)劃與分散實(shí)施，這一生產(chǎn)模式可以有效實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的最大發(fā)揮，為全民創(chuàng)業(yè)和泛在制造提供技術(shù)支撐。

(3)促進(jìn)學(xué)科交叉研究的革命性發(fā)展。發(fā)展微型冶金試驗(yàn)平臺(tái)，應(yīng)用于材料基因研究，創(chuàng)造新合金材料?？梢酝ㄟ^(guò)細(xì)胞打印、組織工程，發(fā)展器官再造，通過(guò)建設(shè)干細(xì)胞試驗(yàn)臺(tái)，快速、高效進(jìn)行干細(xì)胞誘導(dǎo)試驗(yàn)，發(fā)展基因打印，為生命學(xué)科發(fā)展提供躍進(jìn)式發(fā)展。

(4)為我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和升級(jí)帶來(lái)重大機(jī)遇。3D 打印是產(chǎn)品創(chuàng)新的利器，已經(jīng)成為先進(jìn)開(kāi)發(fā)模式。而生產(chǎn)能力過(guò)剩，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力嚴(yán)重不足，是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。將3D 打印迅速在各個(gè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，是發(fā)展高技術(shù)的服務(wù)業(yè)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和促進(jìn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的重要手段。