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访上海富奇凡机电科技有限公司董事长、华中科技大学教授——王运赣

发布人:3D打印商情

责任编辑:激光制造网通讯员

来源:3D打印商情

2014-10-22 13:42

     今年6月12日王运赣教授应邀参加ALAT 2014“第八届亚洲(深圳)国际激光应用技术”论坛,他在“中国3D打印(增材制造)产业发展与应用技术论坛”上的精辟演说,语惊四座。他指出当前3D打印炒得过热,该说的沒说到,不该说的说太多,该说的沒说够。3D打印、增材制造永远也不能代替减材制造,只是减材制造造的一个重要补充。

    王教授自八十年代起开始接触增材制造,经过潜心研究并创办实体,到今天为止已经主持研发了多款三维打印设备,很多都是国内首创。本报记者在论坛之隙有幸采访到王教授,并就3D打印有关问题与之进行了交流。现撰稿于此,以飨读者!

    《3D打印商情》:王教授您好!3D打印技术在上世纪80年代开始冒出苗头,而您在90年代初就开始就一直致力于三维打印技术的研究,在当时您如此关注这个技术的原因是什么?您能预料今天这样火热的局面吗?

    王教授:这个事情说来话长,在89年的时候,中国组织了一个代表团到美国自然基金会去参加会议,在美国,我第一次看到了当时的快速成形机,它使用的是光固化技术,当时我感到非常震撼,因为这是一种制造方法上的颠覆,过去的制造技术叫减材制造,是做减法,把一个大的毛坯件逐渐切削成为一个小的零件。而快速成形是反过来的,做加法,叫增材制造,它的毛坯是小于零件的,我觉得这是在制造方法上的一个很大的革命,所以我就开始跟踪这个技术,当时我估计这个技术将来一定会有很大的发展,当然谁也估计不到今天的这股热潮。

    《3D打印商情》:到今天为止您是已经主持研发了多款三维打印设备,很多都是国内首创,有的甚至超过了国外的技术,您能具体地谈谈您在这方面的成就吗?

    王教授:其实3D打印的面非常宽,远远不只是过去的五种快速成型机,而且现在国外发展的都是一些先进的打印机。目前可以分为三大类:做金属件的、做塑料件的与做生物医学器件的。做金属件的投资非常大,没有几千万的投资根本做不成,目前我们的技术也不够,所以我注重的是塑料的3D打印机和做生物医学器件的3D打印机,这也是现在市场上大量需求的。

    具体来说,我们重点研发了以下几种3D打印机,其一是与生产打印用材料和核心器件的公司合作,研发了用压电喷头喷射光敏树脂的3D打印机;其二是研发了多种型式的3D生物打印机,上述两种打印机都是高端打印机,特别是3D生物打印机的一些性能已超过了国外的同类产品;其三是研发了3D巧克力食品打印机,这种打印机在打印的巧克力食品的外观和加料方式方面,比国外的同类产品有明显的进步。

《3D打印商情》:目前全球都还没有一门关于3D打印的系统性的学科,人才的匮乏恐怕也是阻碍3D打印发展的最重要因素之一,您曾在华中科技大学有多年高校教育工作经历,那么您在3D打印人才培养方面有什么好的建议呢?

      王教授:其实在国内几个主要的大学,包括清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学和上海交大等都在招收关于三维打印的研究生,在这方面的培养已经非常好了。而且在本科生培养的课程里面也加入了3D打印的教育,应该来说国内在这一方面做得并没有比国外差。我认为问题主要是在于我们国内高档的打印机和高档的材料与国外比差距比较明显。

    《3D打印商情》:据了解,在本次论坛上有好几位专家提到了3D打印在医疗上的应用,您在这方面也颇有研究,那么在医疗应用方面3D打印技术和传统技术相比有什么样的优势?目前它主要应用于哪几个方面?

     王教授: 现在大家看到3D打印应用比较多的还是在工业以及日常生活上的,我有一个估计或者说猜测,我认为3D打印在生物医疗上的应用将来会超过工业和日常生活的应用,为什么呢?道理很简单,因为生物医学的材料和器件发展得非常快,它们都是个性化的生产,三维打印技术的特点是适合个性化、复杂件的制造,所以3D打印在医疗上的应用会发展得非常快。

现在医学上的应用主要在两个方面,一个是打印义齿,也就是我们平常所说的假牙,现在,义齿的设计到制造全面地采用数字化技术,其中就包含了三维打印。现在我们正在昆山建立一条三维打印氧化锆陶瓷义齿的生产线,今年年底就能进行定制式氧化锆陶瓷义齿的生产,这也是义齿当中最先进的一种技术。另一个方面的应用在于组织工程,也就是三维打印人类的组织器官,这也发展得非常地块,大概就是这两个方面。

   《3D打印商情》:从发展历程来看,减材制造、等材制造等传统方式都已经发展相对成熟,增材制造必然是大势所趋,那么现在3D打印所面临的最大的难题是什么?该怎么解决?

    王教授: 减材制造和增材制造各有所长,减材制造最大的优点是精度很高,适合批量化生产。增材制造的优点是特别适合个性化制造,还有一个优点是便于制作复杂件,但是最大的缺点是成形件的精度远不如减材制造高,这主要是由于在成形过程中难于避免材料的收缩与翘曲变形而造成的问题。为解决上述难题,一些科学工作者为了充分发挥两种制造方法的各自优势,正在探索增材制造与减材制造的复合式快速制造,也就是在工件的成形过程中,交替、反复地采用3D打印与切削加工,使得增材制造和减材制造的优势互补,达到最优化的目标。据我所知,我国已有一些研究院所正在开展复杂金属件的增材制造与减材制造的复合式快速制造。

   《3D打印商情》:如果刚才您说的这些难题都解决了以后,3D打印给我们的生活带来怎样的改变呢,请您从工用和民用两个方面分别谈谈您的观点。

    王教授:3D打印的发展确实可以解决我们很多工业和民用上面很多的问题,三维打印不光是一个简单的应用,它实际上还是我们创新思维实现的一个手段。创新思维现在很典型的就是三维设计,从中小学就开始培养学生设计一些抽象的三维的具有创新性的物体,但是这些设计怎么实现呢?那么现在就可以用3D打印机将它打印出来,这样就可以检验那些创新性思维能否实现。所以我认为将来三维打印对创造性思维、创造性设计的作用比对某一项具体应用的作用还要重要。

    《3D打印商情》:最后请谈谈您参加亚洲激光论坛的整体感受。

   王教授:我觉得这是一个很好的事情,现在每年、每个月都有非常多类似的论坛,展览会也非常多,这是一个好事情,但是不要流于形式,像这次亚洲激光论坛就很有特色,把论坛和展会相结合,这是非常好的,这样也能给我们带来一定的收获。