3D打印在十大工业应用中显身手

  ◎本报记者 刘 霞

  从开发出更多创新材料，到打印救灾物资，3D打印正在多个领域大显身手。美国《福布斯》网站在近日的报道中，阐述了3D打印技术在工业领域的十大创新应用。

  现场打印替换零件

  航空航天和国防工业在减少部署系统所需时间方面曾面临巨大挑战。

  过去，军方需要等待数月才能从制造商那里获得执行重要任务所需的替换零件。如今，3D打印可在现场制作无人机替换零件，也可帮助飞行员在几天内熟悉新的驾驶舱布局。

  新型材料创造

  借助3D打印技术，科学家可探索和开发更适合特定应用的新材料。

  今年6月份，澳大利亚悉尼大学和皇家墨尔本理工大学等研究机构通过独特的合金设计和3D打印技术，研制出了一类新型钛合金。该钛合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性、低密度等优点，可广泛应用于航空航天、生物医学、化学工程、国防和清洁能源等领域。

  3D打印出的新型钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，并且可重新利用通常作为废料处理的低等级海绵钛以及回收的高氧钛粉等。

  个性化食品

  3D打印美食是将技术应用于食物制作的一种创新形式。通过3D打印技术，传统的美食制作将迎来一系列改变。

  首先，3D打印机可根据设计者的指令，将食材逐层打印出具有独特形状的美食。其次，借助3D打印技术，人们可选择更多的食材和创意组合，从而创造出口感更为独特的美食，不仅可为食物带来丰富的营养价值，还能给人们带来愉悦的用餐体验，有望引领个性化饮食的风潮。

  高性能航空航天零件

  3D打印在航空航天领域也能“大展拳脚”，制造复杂、高性能零件，如燃料喷嘴、涡轮叶片和起落架部件等。

  聚醚醚酮具有出色的机械和耐热性能，被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。3D打印技术可将这种材料制成复杂形状的零件，如涡轮叶片、发动机部件等。此外，像碳纤维复合材料等航空航天用新材料难以用传统技术进行加工，而通过3D打印可实现复杂部件的整体成型，能大大缩短生产流程。

  解剖结构模型

  在外科手术准备领域，3D打印也正在掀起波澜。医疗专业人员现在可创建患者解剖结构的3D模型，以更好地规划复杂的手术。例如，心脏结构复杂，3D打印模型可准确复制出先天性心脏病等心血管疾病的典型解剖结构。这一进步可使手术更加精确、降低风险、减少恢复时间，从而开创个性化医疗的新时代。

  牙科植入物和假肢

  3D打印技术正在彻底改变患者护理领域。科学家现在可利用3D打印技术，制造出高度个性化和复杂的牙科植入物和假肢。外科医生首次可以微米级的精度设计和打印针对患者的植入物，从牙冠到髋关节和膝关节，无所不包。

  汽车配件定制

  在汽车行业，3D打印已被用于定制汽车配件。这既减少了保持大量零部件库存的需要，又加快了生产过程，还有望通过提供更多个性化选项来彻底改变行业。

  例如，日本汽车制造商丰田与SOLIZE公司合作，使用3D打印技术制造汽车备用零部件，然后将它们与传统生产的备件一起出售。除为公司提供短期生产能力外，该技术还可优化新开发零件的设计和交货时间。

  房屋和建筑零件

  在传统建筑业的世界里，盖房子可是一件耗时耗力的大工程。但3D打印房屋的出现彻底颠覆了这一现状。想象一下，一个巨大的3D打印机在几天甚至几个小时内就能打印出一栋美丽的房子，不仅造价低廉，而且环保节能，这是一件多么激动人心的事情。

  3D打印房屋和建筑零件能极大地减少施工时间、成本和材料浪费，使建筑行业更高效、更环保，从而彻底改变和重塑该行业。

  救灾物资

  3D打印被证明是救灾场景中的“游戏规则改变者”。在紧急情况下，3D打印机可生产关键物资，包括医疗设备、临时避难所，甚至可打印食物。这种现场生产能力可彻底改变救灾工作，使受灾地区能快速获得援助，从而挽救生命并将损失降至最低。

  可穿戴时尚单品

  时尚产业也看到并开始利用3D打印的潜力，创造出传统方法无法实现的复杂而独特的可穿戴设计，有可能将时尚产业转变为一个更加个性化和可持续的行业。