
3D打印機(jī)打印出的飛機(jī)能飛嗎?( )
A、能
B、不能
3D打印機(jī)打印出的飛機(jī)能飛嗎?( )
A、能
B、不能
A
顧名思義,3D打印就是在長、寬、高三個維度上進(jìn)行的打印,它能夠打印出立體構(gòu)造,比方說一座雕塑、一塊巧克力等。這也是3D打印又被叫作“立體打印”的原因。2011年8月,英國南安普頓大學(xué)的一群研究者就打印出了一架無人飛機(jī),并且真的能飛。
擴(kuò)展知識
至少目前,不是 3D 打印出的戰(zhàn)斗機(jī)能不能飛的問題,而是 3D 打印能不能打印出戰(zhàn)斗機(jī)的問題……我甚至可以說,10 年、20 年內(nèi),都不可能 [注 1]。 近年來,媒體對“3D 打印”這個概念絕對是過度炒作了。 普通人對制造的理解太過簡單了,大概只有外形和材料的概念,非科班出身的人恐怕不理解“相”的概念,也不能理解“應(yīng)力”之類的概念。普通人會覺得,制造不過是把一種材料加工成特定的外形而已,大到飛機(jī),小到螺絲釘,都一樣;普通人會覺得兩種材料之所以有性能上的差別,只取決于材料的成分;普通人不會知道鑄件和鍛件的區(qū)別,不會理解一塊鐵經(jīng)歷過加熱再冷卻的過程(熱處理)之后發(fā)生了什么;至于加工硬化(冷作硬化)之類的,普通人就更不可能知道了。 但是,知道了上面那些,我們國家也還是做不出大飛機(jī),做不出先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)。 3D 打印,專業(yè)術(shù)語叫快速成型,精度的問題放在一邊,因為這個相對容易解決。材料本身的性能才是最致命的問題,有知友提到快速成型可以成形精密的鑄件,但是鑄件的性能是很差的呀,航空上幾乎不能用。更要命的是,3D 打印雖然叫“快速成型”,但是跟鑄造比,慢得可怕,很難在工業(yè)上大量應(yīng)用。 快速成型把材料絲熔化后再凝固,可以制造復(fù)雜外形的零件,甚至制造傳統(tǒng)機(jī)械加工方法無法加工的零件,但是,幾乎完全沒有辦法控制材料的微觀結(jié)構(gòu),也就是“相”。但對于航空零件來說,這才是致命的。航空發(fā)動機(jī)的渦輪葉片,要求單晶,快速成型怎么實現(xiàn)?飛機(jī)的蒙皮,要求處于拉應(yīng)力的狀態(tài),快速成型怎么實現(xiàn)?航空上的大部分零件,要應(yīng)用鍛件的性能,快速成型不可能達(dá)到。還有更多更多的數(shù)不清的問題…… 我負(fù)責(zé)任地講,沒有任何一種現(xiàn)有的制造方法,可以單打獨(dú)斗地解決航空制造中的所有問題,必須多種制造技術(shù)結(jié)合才行??焖俪尚?,在零件性能方面的局限性幾乎大于現(xiàn)有的任何一種制造方法,靠它來制造戰(zhàn)斗機(jī),不可能。任何媒體的報道,都不可信,因為他們根本不懂機(jī)械制造。 以目前的技術(shù),3D 打印慢說造飛機(jī),造出一根螺絲釘能不能達(dá)到剪切強(qiáng)度要求都很難說。 更別提媒體炒作的 3D 打印器官了,我現(xiàn)在就在國內(nèi) TOP 2 大學(xué)的生物制造實驗室里作細(xì)胞的快速成型,雖然我們立項的時候把這個東西吹得很神,但是誰都明白,3D 打印器官這個東西,乍一看很簡單,可行性很高,但真要做這件事,困難是數(shù)不清的,我現(xiàn)在的感覺是,沒門。 也許我們實驗室的水平不行,但是,做過科研的人都知道,不管自己的研究做到了什么水平,文獻(xiàn)總還是要看的,學(xué)術(shù)會議總還是要開的,同行的交流是很頻繁的,國際上最頂尖的團(tuán)隊做到了什么水平,就算自己達(dá)不到,也是清楚的。更何況,我們實驗室的細(xì)胞低溫成形方法也是世界領(lǐng)先的。 那么,3D 打印沒用么?不是。快速成型在制造對強(qiáng)度要求不高但形狀復(fù)雜的產(chǎn)品上具有很大的優(yōu)勢,在民用方面,也就是普通人下載個 CAD 模型然后自己制造產(chǎn)品方面,現(xiàn)狀就不錯。制造工業(yè)產(chǎn)品,目前還不行,但以后可能會應(yīng)用得更多;制造像飛機(jī)主要部件這樣的先進(jìn)產(chǎn)品,我個人判斷,死路一條。 快速成型技術(shù)屬于增材制造領(lǐng)域,增材制造確實是未來很有前途的一個方向,我剛才提到的渦輪葉片要求單晶,現(xiàn)有的技術(shù)是讓材料單晶生長,這就是一種增材制造,但跟 3D 打印差得很遠(yuǎn),完全不是一回事。我講增材制造是很有前途的一個方向,絕不意味著它會取代傳統(tǒng)的制造手段,因為沒有一種手段是萬能的。3D 打印更不可能是。 面對媒體鋪天蓋地的報道,沒有專業(yè)知識,僅憑常識很難得出科學(xué)合理的結(jié)論。但是,我不明白為什么會有很多人認(rèn)準(zhǔn)了 3D 打印能改變世界,能制造一切,“只有想不出,沒有造不出”?而且都說得很絕對。難道我學(xué)過的課,做過的實驗都是浪費(fèi)時間嗎? 不是什么東西放到“未來”就一定可以的,3D 打印今天打不出的東西,有些留給子孫后代可以解決,比如尺寸精度;但更多的問題留給子孫后代也解決不了,比如打飛機(jī)。 3D 打印是很好的技術(shù),但技術(shù)不是用來迷信的。 ======================================================================== 注: 有知友建議我刪掉上面的這句話,我思考再三,基于個人目前的學(xué)識和經(jīng)驗,還是作出了這樣一個主觀的、個人的判斷。我只是一個學(xué)徒,我的判斷對整個行業(yè)來說無足輕重,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步?jīng)Q不會因為我作出了一個錯誤的判斷而停滯。的確,作這樣的一個判斷,我沒有很大的把握,10 年的事已經(jīng)很難說,對 20 年后的事情下斷言,太過年少輕狂了,寫答案的時候,可能更多地出自對媒體過度炒作這一技術(shù)的反感寫下了這句話,這顯然不嚴(yán)謹(jǐn)??茖W(xué)的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,給我們帶來了太多的震撼,很多改變從來就不是像我這樣的普通人可以輕易預(yù)見到的,渺小如我,當(dāng)然會犯錯。
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