近日，神舟十六號載人飛船成功發(fā)射，與空間站組合體完成自主快速交會對接，空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首次載人發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，中國朝著航天強(qiáng)國，再邁一大步。在砥礪奮進(jìn)，從航天大國邁向航天強(qiáng)國的進(jìn)程中，火箭技術(shù)、飛船技術(shù)、交會對接技術(shù)等航天科技不斷取得新突破，火箭飛船元器件的國產(chǎn)化程度越來越高，為中國航天工業(yè)進(jìn)步打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。探火星、落月球等重大航天計(jì)劃也在穩(wěn)步推進(jìn)，中國航空航天產(chǎn)業(yè)不斷蓄力。鮮為人知的是，在航天工程中，航天器的許多重要部件，是利用金屬3D打印技術(shù)制造完成的。
3D打印技術(shù)也叫增材制造技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，在工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、地理信息系統(tǒng)、土木工程以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
其中，金屬的打印是3D打印技術(shù)的高難度發(fā)展分支，除了具備無需模具且可定制的優(yōu)勢以外，在打印效率和打印質(zhì)量上，相比傳統(tǒng)金屬加工工藝有較為明顯的提升。金屬3D打印技術(shù)已在航空航天、汽車制造、能源動(dòng)力等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，全球市場呈現(xiàn)強(qiáng)勢增長勢頭?，F(xiàn)如今可以打印的金屬材料，主要包括鈦合金材料、不銹鋼材料、鋁合金材料、其他貴金屬材料等。這些金屬材料因?yàn)槠浔旧硖匦砸约按蛴?yōu)勢，被廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域，鈦合金材料強(qiáng)度高、耐熱性高，并且抗蝕性、低溫性能等都有較大優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件等領(lǐng)域；不銹鋼材料耐腐蝕和易焊接的特性使其被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域、食品加工、餐飲、釀造、化工和醫(yī)療器械領(lǐng)域；鋁合金材料塑性強(qiáng)，密度小，是目前應(yīng)用多的合金，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中，還有其他特殊材料也被賦予廣泛用途。
3D打印技術(shù)的出現(xiàn)降低了產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度，擴(kuò)大了生產(chǎn)制造的范圍，縮短生產(chǎn)制造的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，提高原材料的利用率，提高產(chǎn)品規(guī)格的度。同時(shí)，3D打印技術(shù)滿足了客戶個(gè)性化定制的需求，可以開發(fā)出更加豐富多樣的產(chǎn)品。因此，金屬材料的3D打印技術(shù)也被作為金屬成形的重要組成部分被重點(diǎn)關(guān)注。在當(dāng)下追求智能制造和數(shù)字化技術(shù)轉(zhuǎn)型的工業(yè)制造領(lǐng)域，越來越多的企業(yè)將3D打印作為技術(shù)轉(zhuǎn)型方向，用于突破研發(fā)瓶頸、解決設(shè)計(jì)難題或直接生產(chǎn)終零部件，助力智能制造、綠色制造等新型制造模式。
業(yè)內(nèi)人員認(rèn)為，金屬3D打印設(shè)備發(fā)展可以分為三個(gè)階段，階段是驗(yàn)證技術(shù)原理，讓設(shè)備具備“形”；第二階段要解決市場上的應(yīng)用需求，針對應(yīng)用場景升級設(shè)備和功能，打印出“質(zhì)”；第三階段才是真正意義上的智能化自動(dòng)化生產(chǎn)，讓打印更“自由”。目前來看，國內(nèi)整體3D打印從業(yè)者仍處于第二階段，由于技術(shù)水平和裝備等級的局限性，我國的3D打印目前還難以代替大規(guī)模、大批量的加工制造。另一方面，3D打印材料短缺的問題仍然存在，較高的材料成本在很大程度上限制了行業(yè)發(fā)展的規(guī)模和應(yīng)用范圍。通過智能化和自動(dòng)化改造，提高經(jīng)營管理效率和生產(chǎn)自動(dòng)化水平，是其進(jìn)一步發(fā)展的必然選擇。
基于3D打印技術(shù)和金屬成形技術(shù)在制造行業(yè)新階段的發(fā)展要求和現(xiàn)狀，2023中國天津工業(yè)博覽會設(shè)置金屬成形展區(qū)，將展示金屬成形及加工的技術(shù)和設(shè)備。金屬成形展區(qū)將匯集全球范圍內(nèi)的鈑金、沖壓、鍛造、粉末冶金和3D打印等金屬成形領(lǐng)域企業(yè)佼佼者，展示前沿的金屬成形的原料、技術(shù)、設(shè)備和自動(dòng)化流程，推動(dòng)金屬成形行業(yè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化建設(shè)，提升中國金屬成形企業(yè)制造水平。
作為中國裝備制造業(yè)風(fēng)向標(biāo)、中國內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟(jì)晴雨表，促進(jìn)中國制造更好地服務(wù)全球，中國工業(yè)博覽會將于2023年8月22-25日在天津國家會展中心舉辦。
展會規(guī)模預(yù)計(jì)超過100,000平方米，吸引1,500余家國內(nèi)外知名企業(yè)亮相展會，將有150,000余名專業(yè)觀眾到現(xiàn)場參觀采購。（展覽事宜黃琪/編輯）國