自2015年之后，各大企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)開始重振旗鼓，研發(fā)新技術(shù)，開辟新市場(chǎng)，捕捉新應(yīng)用以及創(chuàng)造新環(huán)境等，在新的一年里準(zhǔn)備上演一場(chǎng)又一場(chǎng)激烈的“3D打印產(chǎn)業(yè)爭(zhēng)奪戰(zhàn)”。
IDC在“全球3D打印支出指南半年報(bào)告”中預(yù)測(cè)，從2015年至2019年，全球3D打印支出的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到27%，而2019年的支出將達(dá)到267億美元。過去3年內(nèi)，更廉價(jià)的3D打印機(jī)和3D打印材料推動(dòng)了行業(yè)的增長(zhǎng)。
2014年，亞太、美國(guó)和西歐市場(chǎng)占全球3D打印支出的59.2%，而到2019年這一比例將上升至70%。中國(guó)將成為3D打印硬件和服務(wù)的領(lǐng)先市場(chǎng)。
NO.1納米3D打印開啟新篇章
2015年10月，習(xí)主席獲贈(zèng)了由英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的中國(guó)長(zhǎng)城模型，它的真實(shí)規(guī)模是真實(shí)長(zhǎng)城的百萬分之一，這是一段只有100微米長(zhǎng)的中國(guó)長(zhǎng)城。這是由一種稱為納米3D打印的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，它是由三維激光直寫系統(tǒng)通過超短的激光脈沖曝光，預(yù)先勾勒出三維立體微納米結(jié)構(gòu)的輪廓；再經(jīng)過顯影程序，最終獲得可自行支撐的立體結(jié)構(gòu)固著于襯底材料上。它是基于選擇性固化液體物質(zhì)的3D打印技術(shù)，是雙光子聚合技術(shù)，通過實(shí)用“飛秒脈沖激光”選擇性逐層固化感光性樹脂，打印機(jī)分辨率達(dá)到0.0001毫米，打印出來的東西比細(xì)菌還小。
這種技術(shù)不但可以利用于制造納米機(jī)器人，而且可以在醫(yī)學(xué)上制造納米工具，還能夠應(yīng)用在諸如細(xì)胞生物學(xué)（三維細(xì)胞生物支架）、組織工程學(xué)、光子－光半導(dǎo)體和材料、鑄造－PDMS結(jié)構(gòu)復(fù)制工程、光子線鍵－芯片互連技術(shù)、超材料－機(jī)械微晶結(jié)構(gòu)、微桁架和微流控芯片等各種領(lǐng)域，可謂是潛力無限之大。
據(jù)悉，2016年1月13日，愛爾蘭政府也宣布了一項(xiàng)總額為2880萬歐元的投資計(jì)劃，該計(jì)劃將投向21項(xiàng)下一代科學(xué)技術(shù)，而納米3D打印技術(shù)成為了其中主要的目標(biāo)對(duì)象之一。
愛爾蘭政府將匯集大量資源來尋求開發(fā)納米3D打印技術(shù)，并著眼于與其相關(guān)的一系列應(yīng)用，比如3D打?。ㄖ悄埽┲踩胛锏?。
而隨著納米3D打印的興起，納米材料也成為關(guān)注話題。據(jù)預(yù)計(jì)，在2020年，3D打印粉末的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到6.399億美元，其中金屬粉末在其中占據(jù)了主要位置。先進(jìn)的納米結(jié)構(gòu)粉末對(duì)超細(xì)的晶體結(jié)構(gòu)要求高，納米結(jié)構(gòu)粉末可以顯著改善物理化學(xué)機(jī)械性能，然而，因?yàn)榈蜕a(chǎn)率和高材料成本，這些粉末的商業(yè)化仍然是非常困難的。目前已有以意大利公司為首的十大國(guó)際材料巨頭企業(yè)開始從事研發(fā)納米粉末材料的項(xiàng)目，目標(biāo)是建立一個(gè)高能磨球試驗(yàn)工廠，為增材制造等高附加值制造業(yè)生產(chǎn)新型納米粉體，所有這一切都是在為應(yīng)用在日益受到重視的航空航天、汽車零件、國(guó)防和醫(yī)療行業(yè)，以及其他高附加值制造業(yè)如應(yīng)用刀具等。
NO.2航空制造開始青睞3D打印
近日，為擺脫對(duì)國(guó)外火箭發(fā)射系統(tǒng)的依賴，美國(guó)空軍向私人航天公司SpaceX與和OrbitalATK拋出了一份總價(jià)高達(dá)2.41億美元的大合同。這兩家公司將為空軍研制先進(jìn)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)原型，而3D打印技術(shù)將在其中扮演關(guān)鍵的角色。在過去的幾年，各國(guó)軍事部門和航空航天部門對(duì)于3D打印技術(shù)可謂是情有獨(dú)鐘，尤其是對(duì)于美國(guó)這樣一個(gè)軍事大國(guó)來說，用到3D打印技術(shù)的頻率越來越高。他們?cè)谄浒Ｈ怂固?hào)航空母艦上安裝了一臺(tái)金屬3D打印機(jī)，同時(shí)又分別為杜魯門號(hào)航母和奇沙冶號(hào)航母各配備了一臺(tái)3D打印設(shè)備，更有甚之，美國(guó)國(guó)防部武器供應(yīng)商雷神公司對(duì)外宣稱，他們已經(jīng)使用了3D打印技術(shù)制作了制導(dǎo)武器的幾乎所有組成部分，雷神公司的3D打印導(dǎo)彈未來可能就會(huì)出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上。
作為第三次工業(yè)革命制造領(lǐng)域的典型代表技術(shù)，3D打印的發(fā)展時(shí)刻受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。特別是航空航天制造企業(yè)，不惜耗費(fèi)大量財(cái)力、物力加大研發(fā)力度，以確保自己的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。作為工業(yè)界皇冠上的璀璨明珠，航空航天制造領(lǐng)域集成了一個(gè)國(guó)家所有的高精尖技術(shù)，而金屬3D打印技術(shù)作為一項(xiàng)全新的制造技術(shù)，其在軍事領(lǐng)域以及航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)突出，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.縮短新型航空航天裝備的研發(fā)周期；2.提高材料的利用率，節(jié)約昂貴的戰(zhàn)略材料，降低制造成本；3.優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)，減輕重量，增加使用壽命；4.零件的修復(fù)成型等各大優(yōu)勢(shì)。
據(jù)OrbitalATK發(fā)布的最新消息稱，他們已成功地在NASA蘭利研究中心測(cè)試了3D打印超音速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。不僅測(cè)試分析結(jié)果確認(rèn)達(dá)到甚至超出性能要求，3D打印的超音速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室也被證明是能夠承受最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的風(fēng)洞試驗(yàn)記錄的一款燃燒室。
