发明创新设计与实践课程结课论文.doc

发明创新设计与实践 结 课 作 业 姓名：胡星伟 学号：1364152221 编号：69 1.问题：中国3D打印技术的发展前景已够完美？ 2.描述：近年来，3D打印技术作为一项前沿性的先进制造技术，逐渐成为热门词汇。据世界3D打印技术产业联盟秘书长罗军介绍，从上世纪80年代开始，3D打印技术走过了30年的历程，在技术研发和生产方面已初具规模，同时也逐步打开了市场。 　3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品相比，3D打印大大降低了制造的复杂度。美国《时代》周刊将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》则认为其将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。 　　世界3D打印技术产业联盟的数据显示，2012年，世界3D打印业的产值是120亿—130亿元，国内约为10亿元；2013年，世界3D打印业产值30多亿美元，国内3亿美元；今年全球规模有望突破60亿美元，国内产值达6亿美元。预计2016年，全球规模将突破100亿美元，国内100亿元。2020年前，3D打印技术将全面实现产业化。 　　与会专家普遍认为，3D打印虽不能替代传统制造业，却是传统制造业的有益补充。中国早已成为全球制造业第一大国，但制造业长期积累的深层次矛盾日益突出。3D打印被誉为开启第三次工业革命的重要组成部分，是高端制造业实现的手段之一。3D打印技术的不断成熟，能够推进中国产业结构调整的步伐，提升制造业水平。 目前，3D打印技术已在工业设计、模具制造等诸多领域得到广泛应用，也正朝着消费品制造、功能零部件制造、组织与结构一体化制造等领域加速发展，展现出广阔的应用前景。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，可以有效地大幅降低产品原型成本，缩短周期。此外，3D打印能够帮助企业更好、更快的生产结构复杂的产品，能够提升产品价值并实现整体成本的下降。 3.国内外研究情况及发展情况分析 一．国外3D 打印技术的产业化应用现状 美国、德国等发达国家高度重视并积极推广3D打印技术。2012年8月，美国总统奥巴马拨款3000万美元，在俄亥俄州建立了国家级3D打印工业研究中心，并计划第一步投入5亿美元用于3D打印技术的研发。德国联邦教研部（BMBF）早在20年前针对3D打印技术提出长期的发展计划，2011年5月推出的“德国光子学研究”计划也涉及到对3D打印技术研究的资助支持，柏林工业大学3D实验室在3D技术的研究应用方面也取得了一系列的显著成绩。 （一）国外3D打印机产业化发展现状 在全球3D 打印机行业中美国3D Systems、Stratasys 两家公司的产品占据了绝大多数的市场份额。在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团队还有美国的Fab@Home、Shapeways，英国的Reprap等。3D Systems 公司是全世界最大的快速成型设备开发公司，于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后，3D Systems奠定了在3D 打印领域的龙头地位。Stratasys 公司2010 年与传统打印行业巨头惠普公司签订了OEM合作协议，生产HP品牌的3D打印机，2012年4月又与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前，国际3D打印机制造业正处于迅速的兼并与整合过程中，行业巨头正在加速崛起。在美国，这个领域已经开始吸引风险资本的注意，在打印了超过100万件3D物体之后，3D打印公司Shapeways 获得了620万美元的风险投资。 （二）国外3D打印技术产业应用现状 与传统制造技术相比，3D 打印具有制造成本低、生产周期短等明显优势，是“第三次工业革命最具标志性的生产工具”，英国《经济学人》杂志认为3D 打印技术“与其他数字化生产模式一起，推动实现第三次工业革命”。美国《时代》周刊将其列为“ 美国十大增长最快的工业”。目前，3D打印技术已广泛应用于工业设计、艺术创作、珠宝、建筑、服装、生物工程等多领域。在制造工业中，点击鼠标取代了锤子、钉子和工人，创意和智慧取代了劳动力成本，因此成为许多商品制造商的关注重点。有专家认为3D打印技术正在重塑全球制造业竞争格局。在欧美发达国家，3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。如在消费电子业、航空业