近日，通用電氣（GE）全球研發(fā)中心副總裁兼技術(shù)總監(jiān)Christine Furtoss在一次演講中闡述了當(dāng)今的3D打印技術(shù)是如何取得從外科手術(shù)到噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件的各項(xiàng)突破。在未來(lái)，3D打印模型的使用將超乎我們的想象。以下是她的講話內(nèi)容。

    想象有一天我們可以隨時(shí)隨地按需為復(fù)雜的機(jī)器打印真實(shí)的功能零件。換句話說(shuō)，想象一下，在你想要的時(shí)間和地點(diǎn)為一個(gè)引擎打印一個(gè)關(guān)鍵零件變得如同用你的噴墨打印機(jī)在一張紙上打印那么簡(jiǎn)單。雖然這些在今天很難理解，但每天發(fā)生在3D打印領(lǐng)域里的驚人突破讓我覺得這一天的到來(lái)比我們想象的還要早。

     今年六月，3D打印幫了手術(shù)室的外科醫(yī)生一個(gè)很大的忙。借助病人癌變腎臟的3D打印模型，外科醫(yī)生能以一個(gè)獨(dú)特的視角去觀察腫瘤的位置并在保留腎臟的同時(shí)去除腫瘤。這是3D打印使看似不可能的事情變?yōu)榭赡艿?/span>一個(gè)強(qiáng)有力的例子。

今年，GE成為首家給自己最新的用于窄體飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)CFM LEAP安裝上3D打印燃料噴嘴的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造商。這是影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整體燃油經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)關(guān)鍵部分，只要考慮一下燃料效率提高一個(gè)百分點(diǎn)就能為航空業(yè)潛在節(jié)省數(shù)十億美元。通過(guò)3D打印，我們能設(shè)計(jì)和打印以其他任何方式不能制造的零件。這些CFM Leap發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)通過(guò)像波音（Boeing）和空客（Airbus）這樣的客戶的無(wú)數(shù)次的飛行測(cè)試。換句話說(shuō)，這不是虛構(gòu)的，是真實(shí)的，并且在今天已經(jīng)發(fā)揮影響。

       從地面上的醫(yī)院手術(shù)室到35000英尺高的商業(yè)空中交通，我們僅僅剛開始體驗(yàn)3D打印在諸如航空、醫(yī)療保健和能源等行業(yè)的應(yīng)用。3D打印技術(shù)前所未有地打破了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的限制，我們相信它還可以做更多。3D打印可以改變整個(gè)供應(yīng)鏈和零件制造方式，經(jīng)濟(jì)模式可能完全被擾亂，但實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn)將要求我們對(duì)建設(shè)、規(guī)模化、創(chuàng)新我們的方式的決心和投資必須提升到一個(gè)新的水平。

      上周，GE在其位于紐約北部的研究中心接待了兩個(gè)重要機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)是推動(dòng)這場(chǎng)制造革命的中心。第一個(gè)是America Makes，它是位于俄亥俄州揚(yáng)斯敦（Youngstown）的美國(guó)國(guó)家增材制造研究所（the National Additive Manufacturing Institute ）的一部分，同時(shí)也是奧巴馬總統(tǒng)的制造創(chuàng)新國(guó)家網(wǎng)絡(luò)（National Network for Manufacturing Innovation，NNMI）的關(guān)鍵部分。第二個(gè)是3MF聯(lián)盟，致力于為3D打印行業(yè)建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的分享和使用軟件文件的格式。

      GE很自豪能成為這兩個(gè)機(jī)構(gòu)的行業(yè)合作伙伴。會(huì)面時(shí)，我們討論了正在進(jìn)行的工作，同時(shí)也探索了實(shí)現(xiàn)3D打印從不斷突破到全面革命的下一個(gè)巨大飛躍的關(guān)鍵，我相信這真的可以歸結(jié)到在機(jī)器、材料和軟件三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域取得技術(shù)進(jìn)步。

更快的3D打印機(jī)，更大的零件

      我們先從機(jī)器開始。今天，3D打印機(jī)能以可靠且可重復(fù)的方式生產(chǎn)零件。

在金屬方面，直接金屬激光熔融（DMLM）或燒結(jié)技術(shù)——激光在金屬粉末床上一層層燒結(jié)出零件的形狀——可以非常可靠地制造出像燃料噴嘴這樣的更小、更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。我們在以下三個(gè)地方有幾臺(tái)DMLM打印機(jī)：位于紐約尼什卡納（Niskayuna）的研究實(shí)驗(yàn)室、位于匹茲堡的花費(fèi)了4000萬(wàn)美元的新的增材技術(shù)進(jìn)步中心（Center for Additive Technology Advancement）、GE航空（GE Aviation）的位于阿拉巴馬州奧本（Auburn）的花費(fèi)了5000萬(wàn)美元的3D打印生產(chǎn)工廠。

     現(xiàn)在的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是使機(jī)器可以更快地打印并生產(chǎn)更多種類和更多尺寸的零件。生產(chǎn)速度和零件尺寸方面的限制妨礙了3D打印技術(shù)的廣泛使用。

新材料配方手冊(cè)

     隨著機(jī)器的改進(jìn)，我們也希望能擴(kuò)大3D打印材料的范圍。今天，GE正致力于為3D打印開發(fā)一些新的金屬材料。在未來(lái)，我們想要創(chuàng)建一個(gè)數(shù)十種，甚至數(shù)百種的材料的數(shù)據(jù)庫(kù)。材料的功能一直深刻地影響著產(chǎn)品性能，為了加快我們的理解，我們已經(jīng)在GE的全球研究中心（Global Research）創(chuàng)建了一個(gè)新的增材材料實(shí)驗(yàn)室（Additive Materials Lab）來(lái)為增材材料編寫配方手冊(cè)。

軟件——關(guān)鍵的行業(yè)加速器

     最后，軟件將是3D打印行業(yè)發(fā)展的另一個(gè)主要的加速器，這在新組件的設(shè)計(jì)和開發(fā)方面顯得尤其明顯。包括GE在內(nèi)的許多公司已經(jīng)轉(zhuǎn)向云計(jì)算和開放的眾包平臺(tái)來(lái)促進(jìn)軟件方面的知識(shí)以及創(chuàng)造新的、更好的設(shè)計(jì)。通過(guò)諸如那些由GrabCAD、NineSigma等贊助的論壇，更多的人可以接觸到這些平臺(tái)，從而參與設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)和傳播好想法。

通過(guò)軟件提供的數(shù)字連接，我們也將能更好地把3D打印的關(guān)鍵利益相關(guān)者融入一個(gè)更具凝聚力的生態(tài)系統(tǒng)。這也許是決定革新性的3D打印將成為何樣的最關(guān)鍵的因素。我們需要發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)來(lái)真正地推動(dòng)3D打印從各種突破到全面革命的轉(zhuǎn)變。

當(dāng)我們可以像2D打印一樣按需3D打印復(fù)雜的金屬零件時(shí)，全面革命的那一天就已經(jīng)到來(lái)了。

（編譯自GE Reports）

(責(zé)任編輯：admin)

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