创想智造3D打印手板模型加工

标题: 细数美俄在3D打印领域的几大角逐 [打印本页]

作者: 苗苗 时间: 2016-8-2 19:21
标题: 细数美俄在3D打印领域的几大角逐
增材制造技术作为本世纪最伟大的发明之一，近年来不断受到世界各国的密切关注。据最新消息，近期美国，欧盟，俄罗斯以及金砖国家迪拜也都开始进行比较系统的3D打印技术大改革，利用国内的各种优秀资源来大力促进3D打印行业的发展，力求在国际高新技术领域走在最前沿！

谈到3D打印的改革，做为该技术的发源地，美国可谓是最为积极的。在看到增材制造技术的一系列优势之后，美国政府制定了一系列“长期计划”，在各种前沿领域对3D打印技术进行全方位的探索。近年来，大到NASA的航空航天技术、美国军方的装备以及生物学研究等重要领域，小到艺术设计，工业设计以及家庭等领域也都能看到3D打印的身影。我们能从最近America Makes举行的一项大型竞争活动中就可以看出来：

America Makes，其前身是国家增材制造创新研究院，最近宣布了其针对增材制造开发的Project Call七大优秀项目。Project Call是在2016年3月推出的，着眼于五个领域，包括设计、材料、工艺、价值链和增材制造基因组。

在美国国家国防制造和加工中心（NCDMM）的协助下，America Makes预计将提供总计550万美元的经费给获奖者，而相应地获奖项目团队也将拿出550万美元，从而形成1100万美元的研发资金总额。根据America Makes最近发布的新闻稿，该机构迄今为止为了推动增材制造技术的发展，在公共与私人领域投入的资金总额已经接近1亿美元。

America Makes宣布的七个获奖项目中包括：

由卡内基梅隆大学牵头，与Automated Dynamics Corporation、Aurora Flight Sciences、洛克希德马丁公司、西门子公司、Stratasys公司、联合技术公司一同合作的高性能航空车复杂内部核心结构的优化和增材制造，该项目将为航空航天业的优化设计和增材制造3D核心构造中心开发计算系统和教育材料。

以UTEP为首，在加上和Cincinnati Incorporated以及Autodesk的合作的多功能大面积增材制造（BAAM）：多用途嵌线的BAAM项目，该项目将通过探索含有嵌线的大规模增材制造的结合能力，力争改善增材制造构造体积和生产速率。

由Wolf Robotics领导，与卡特彼勒、EWI、GKN Aerospace、IPG光电公司、ITAMCO、林肯电气公司、橡树岭国家实验室、联合技术公司、诺克斯维尔的田纳西大学共同合作的MULTI：能源/进料/米级规模的金属增材制造机器项目，该项目将通过其可拓展多轴机器人系统来安置增材制造用户基地，以达到较低的成本和更大的灵活性。

由3D Systems公司公司进行的仿生多喷射材料项目，该项目将提供标准化的原料、基准属性数据、微观结构控制、工艺窗口定义和处理规格。

由Phoenix Analysis和Design Technologies公司共同进行的增材制造晶格结构的非实证预测模型项目，该项目将专注于晶格结构设计和制造，也是目前增材制造研究最有前途的领域之一，通过开发强大的经过验证的材料模型，准确地描述了他们的行为，以较低的材料利用率提高这些复杂结构的性能。

由扬斯敦企业孵化器内部进行的金属铸件增材制造（AM4MC）项目，该项目将力争通过新一代砂打印机改变美国工业基地，该打印机可提供打印芯和模具的线速生产，这对于将要收购并整合进全生产线的中小型企业来说也是经济上可行的。

由雷神公司进行的电子器件及结构的多材料3D打印项目，该项目将设法推进增材制造从2D限制设计到共形和嵌入式解决方案，以便能够多材料打印集成3D电子器件和非平面结构，在商业、航空航天、生物医学、国防工业等领域有着广泛的应用。

然而，美国的增材制造应用还不止如此。在军用领域，美国已经在海军战舰上配备了3D打印机，以应对特殊情况导致的零件更换问题；同时，美国在3D打印无人机领域也有所布局；而且，在3D打印导弹领域，雷神公司也正在研发当中。在航空航天领域，美国的GE和NASA走在前沿，目前已经对多个配备3D打印部件的发动机等产品进行了成功测试并已经应用。不过，美国在增材制造领域的研究或许还有更多....

俄罗斯做为另一个大国，同时做为美国长期的“敌对”国家，其在3D打印领域的研究及发展也丝毫不落后。据悉，俄罗斯也在广泛使用3D打印技术，诸如飞机3D打印部件，宇宙卫星，军用直升机，无人机以及核能等多个领域有了不小的突破。

核能领域

就拿俄罗斯最近启动的核能3D打印应用计划来讲：最近，俄罗斯国家原子能公司Rosatom计划将先进3D打印技术作为其非核心业务战略的一部分，根据该公司的计划，其最新的3D打印业务将首先用于其核电领域，然后再延伸到其它业务部门，而且这一3D打印业务将使用由其自行开发的创新金属粉末材料和工业级3D打印机，他补充道，并强调称，该公司的很多部门都提出了在本部门中可以使用3D打印技术制造的零部件种类。

“经过两年半的时间，3D打印技术已经成为了Rosatom非核业务的领先领域之一。今天，我们已经制订了在核电产业开发增材制造技术的战略和路线图...到2018年年底，Rosatom将拥有提供增材制造服务的所需要的全部专门知识技能。我们已经制订了关于设备、材料和技术的计划，来帮助将任何设计思想变成最终的产品。”Dub在接受媒体采访中说。

不过一开始，公司将更加专注于测试3D打印部件以确保其可靠性和安全性，这样它们才能够抵御很高中子通量的辐射。

无人机领域

近日，俄罗斯国有企业——联合仪器制造业公司（UIMC），打造出了一款全3D打印的无人机，该无人机可用于检测和侦察，并能够在一天之内3D打印和组装完成。

在3D打印的发展历程中，俄罗斯似乎一直显得默默无闻，但是最近几年该国有急起直追的态势。比如俄罗斯军方最近就声称已经在Armata坦克的开发过程中使用了增材制造技术；同时该国自然物质研究中心建议俄罗斯航天局可以在月球上建造一个3D打印的基地。

这款新型的3D打印无人机可以在一天之内制造完成，而它的备件只需15-20分钟就能制造完成。该无人机配备了机载视频相机，其主要职能将是侦察和监视目标，并在50公里半径范围内飞行。另外，该无人机配备了国产发动机、重4公斤，翼展2.4米。据了解，其制造商UIMC实际上隶属于俄罗斯军工巨头Rostec，它是Rostec应政府促进高端技术和通信系统产品制造的要求而成立的。而且，Rostec曾经在去年推出过一架类似的3D打印无人机。

3D打印机器人领域

不久前，位于俄罗斯叶卡捷琳堡的乌拉尔联邦大学日前在叶卡特琳堡举办的Innoprom 2016贸易展上成功演示了机器人3D打印机。该3D打印机器人包括固定在大型机械手臂末端的3D打印机打印头，相比传统的封闭式打印机，这款3D打印机器人能实现更大规模的3D打印。其中一位工程师解释道：“该打印机的打印面积已经增大到了机器人的工作空间。打印头也可以配备不同直径的喷嘴。”

尽管该大型机器人手臂的移动需要一些额外的移动部件和关节，乌拉尔大学研究人员通过编程实现了该3D打印机器人根据打印对象规格自动挥舞手臂：系统自动生成机器人的代码，这样一来使得它更易于使用，甚至能打印最复杂的形状。

太空3D打印制造卫星零部件

一个俄罗斯研发团队目前正在研发能在国际空间站（ISS）使用的3D打印机。设计人员表示，他们的打印机将使用复合打印材料在太空直接生产电池、天线以及CubeSat立方体纳型卫星所需的技术部件。

而这款设备与NASA的太空3D打印机相比，区别在于该打印机能使用复合材料：不仅仅是塑料，还包括持续加固碳纤维材料。能通过设备，直接在太空轨道上，将碳纤维增强塑料3D打印成卫星部件。

3D打印建立月球基地的计划

据俄罗斯国家自然物质研究中心负责人表示，俄罗斯可能通过3D打印等技术在月球的极地区域建立居住基地。开拓者将通过处理过的月壤构建粉末状3D打印材料。随着火星载人飞船的进展，俄罗斯国家自然物质研究中心已经调整了关注重心，希望能在月球建立一个人类居住基地。

随着火星载人飞船的进展，俄罗斯国家自然物质研究中心已经调整了关注重心，希望能在月球建立一个人类居住基地。如果俄罗斯能够找到一个适合人类居住的地方，Bobin相信可以通过3D打印在月球建立一个居住基地。

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