工程塑料與3D打印技術(shù):顛覆性創(chuàng)新
發(fā)布時(shí)間:2023-11-21 14:15:00 點(diǎn)擊數(shù):0
從簡(jiǎn)單的生活用品到色香味俱全的健康食物,乃至極度復(fù)雜的活體器官,3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了越來(lái)越多的“不可能”。

“畫(huà)”出來(lái)的電路板
將粉末、液體、片狀等細(xì)碎材料逐層堆積成一個(gè)物品,就好像一層層打印上去一樣,制成生活中的各式物件,乃至航天儀器零部件,就是3D打印。
3D打印技術(shù)中有很多創(chuàng)新,其中打印液態(tài)金屬噴墨打印機(jī)難得一見(jiàn)。“液態(tài)金屬是指在常溫常壓下像水一樣呈液態(tài)的金屬。中國(guó)是第一個(gè)研制出液態(tài)金屬噴墨打印機(jī)的國(guó)家,也是唯一實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用的。
3D打印是顛覆性的創(chuàng)新技術(shù),可以將數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)甚至更多的零件組裝的產(chǎn)品一體化一次制造出來(lái),大大簡(jiǎn)化了制造工序,節(jié)約了制造和裝配成本。以3D 打印新工藝的視角對(duì)產(chǎn)品、裝備再設(shè)計(jì),可以制造傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu),為設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供了非常大的創(chuàng)新空間。目前,3D打印技術(shù)主要用于航空航天、汽車等高端裝備制造,以及醫(yī)療、文化創(chuàng)意等需要個(gè)性化和快速響應(yīng)的產(chǎn)業(yè),還有教育領(lǐng)域。比如,在汽車零配件、輕工產(chǎn)品、家電等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,可降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期與費(fèi)用各一半以上。
一個(gè)材料代表一個(gè)時(shí)代。舊石器、新石器、青銅、鐵器,包括納米,和現(xiàn)在大熱的石墨,他們都很難變成液體,但是液態(tài)金屬很容易在液體和固體間變換,而且它還是導(dǎo)體、半導(dǎo)體,這種多能性在幾乎所有的材料里是很罕見(jiàn)的。
液態(tài)金屬的應(yīng)用有著廣泛的前景。除了打印電路板,在先進(jìn)芯片冷卻與能源技術(shù)利用領(lǐng)域,液態(tài)金屬具有優(yōu)異的換熱能力,在大功率電子芯片和高強(qiáng)度光電器件等的熱管理上已展示出不可替代的價(jià)值。在醫(yī)療健康技術(shù)領(lǐng)域,獨(dú)特的液態(tài)金屬材料直接促成了液態(tài)金屬生物材料學(xué)領(lǐng)域的形成。液態(tài)金屬在神經(jīng)連接與修復(fù)、受損骨骼快速替換、植入式醫(yī)療器件直接在體內(nèi)3D打印以及高分辨血管造影術(shù)、腫瘤血管阻塞治療等方面也大有發(fā)展空間。