3D打印“金”鑰匙、3D打印飛機(jī)盲盒、3D打印“松山虎”……今年一些高校錄取通知書以3D打印產(chǎn)品的形式驚艷亮相，科技感滿滿，深受學(xué)子們喜歡。3D打印也被稱為增材制造，作為新質(zhì)生產(chǎn)力，在為中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能的同時(shí)，也日漸走進(jìn)我們的生活。

這背后催生了一種新職業(yè)——增材制造設(shè)備操作員，即從事增材制造設(shè)備安裝、調(diào)試、維修和保養(yǎng)，以及生產(chǎn)操作和運(yùn)行管理的人員。他們?nèi)缤澳Х◣煛币粯樱馨烟祚R行空的想象變成一件件產(chǎn)品，賦予材料新“生命”，并應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、模具、汽車制造，甚至珠寶、藝術(shù)創(chuàng)作等領(lǐng)域。
重慶機(jī)電增材制造有限公司增材制造設(shè)備操作員徐永杰，就是其中一位。

重慶機(jī)電增材制造有限公司，增材制造設(shè)備操作員徐永杰（右）正在進(jìn)行3D打印。受訪單位供圖

萬物皆可打印

能精確到20微米

走進(jìn)重慶機(jī)電增材制造有限公司，偌大的金屬3D打印車間，沒有傳統(tǒng)鑄造車間焊花四濺場(chǎng)景，也沒有隆隆的設(shè)備作業(yè)巨響聲，取而代之的是安靜作業(yè)的3D打印機(jī)、線切割機(jī)和熱處理設(shè)備。

徐永杰緊盯電腦屏，手指輕輕移動(dòng)鼠標(biāo)。打印機(jī)里，一道激光束跳躍著射向平鋪的粉末。伴隨著細(xì)微的“哧哧”聲，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的掃描路徑和參數(shù)，激光束在粉末里快速擊射。瞬間，就能看到粉末熔融后形成一個(gè)清晰的圖案。

徐永杰正在操作3D打印機(jī)。受訪單位供圖

22歲的徐永杰，學(xué)的3D打印專業(yè)，已經(jīng)在該公司工作四年了。

“這是根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)的模型，只需將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至打印機(jī)上，就能打印出產(chǎn)品?！毙煊澜苷f，他正在打印的是流道狀、用于冷卻模具的噴嘴——高219.5毫米、直徑35毫米。打印機(jī)可同時(shí)打印16個(gè)，每個(gè)0.3千克重，用時(shí)約72小時(shí)。

徐永杰告訴記者，激光束每熔融一層厚度只有0.05毫米，肉眼根本看不到。激光束總共要來來回回熔融4392層金屬粉末，才能完成整個(gè)產(chǎn)品打印。當(dāng)激光束照射到金屬粉末時(shí)，其能量會(huì)使金屬粉末瞬間升溫至熔點(diǎn)以上，從而使粉末顆粒熔化并相互融合。

“通過建模計(jì)算，運(yùn)用激光把金屬粉末堆積成形。與焊接或者用數(shù)控機(jī)床銑削等制造工藝相比，我們做的是‘加法’，所以叫做‘增材制造’?！敝貞c機(jī)電增材制造有限公司副總經(jīng)理段虎明博士表示。

段虎明博士稱，作為交叉學(xué)科，增材制造工程技術(shù)人員既要懂材料、熱處理、機(jī)械加工，還要精通電腦操作，熟悉二維識(shí)圖和三維軟件等。

3D打印產(chǎn)品并不簡(jiǎn)單。徐永杰稱，初學(xué)者最大難點(diǎn)是面對(duì)復(fù)雜的模型，打印出來的產(chǎn)品可能會(huì)出現(xiàn)翹曲，成為次品，“看到三維模型時(shí)，先要觀察打印難點(diǎn)在哪，如果鏤空就要在電腦圖案上增加支撐、防止翹邊，有時(shí)還需要憑經(jīng)驗(yàn)修改打印參數(shù)等?！?br />
段虎明博士表示，該公司3D打印可以精確到20微米，從復(fù)雜精密的機(jī)械零件到栩栩如生的產(chǎn)品模型，從夢(mèng)幻般的建筑原型到個(gè)性化的生活用品都能打印，可謂所想即所得、萬物皆可打印。

賦能傳統(tǒng)制造

新材料、高端裝備等應(yīng)用潛力較大

《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為，3D打印技術(shù)將推動(dòng)第三次工業(yè)革命。

為何這樣說？

3D打印技術(shù)突破了傳統(tǒng)制造技術(shù)對(duì)形狀復(fù)雜性和材料復(fù)雜性的限制，讓高效制造個(gè)性化、定制化、復(fù)雜的工業(yè)零部件成為可能，且3D打印具有時(shí)間短、成本低、產(chǎn)品輕量化等特點(diǎn)。

段虎明博士以某一火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴為例說明。鎳基合金噴嘴，共涉及248個(gè)零件，其中有122個(gè)噴嘴，采用傳統(tǒng)鑄造工藝，工序包括鑄造、焊接和鉆空等，且產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。

如采用傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，工人要在銅套管中鉆出上千個(gè)十字孔，并將銅套管固定到122個(gè)噴嘴上，組裝復(fù)雜耗時(shí)，裝配質(zhì)量難控制，且其制造時(shí)間為3個(gè)月，產(chǎn)品更新?lián)Q代需半年左右。若采用3D打印，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，可將248個(gè)零件變?yōu)?個(gè)零件打印，大幅減小壁厚，重量減輕25%，打印時(shí)間最短35小時(shí)，產(chǎn)品換代時(shí)間由半年縮短至數(shù)天。

不僅如此，有數(shù)據(jù)顯示，同樣是制作新能源車的輕量化車架，傳統(tǒng)方式生產(chǎn)周期40天，若采用3D打印，6天就能交付鋁合金成品鑄件，成本降低30%，砂模精度控制也從±1毫米升至±0.3毫米。

“3D打印在新材料、新能源、高端裝備等領(lǐng)域應(yīng)用潛力較大，是推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量?！睒I(yè)內(nèi)人士表示。

近年來，歐美已用3D打印整體火箭、發(fā)動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品，帶動(dòng)了新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。我國3D打印設(shè)備產(chǎn)量，近年來保持兩位數(shù)高速增長，今年上半年同比增長51.6%，3D打印產(chǎn)業(yè)集聚態(tài)勢(shì)明顯，已基本形成以環(huán)渤海、長三角、珠三角為核心，以中西部部分地區(qū)為紐帶的產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展格局。3D打印產(chǎn)品主要集中在工業(yè)機(jī)械、航天航空、汽車領(lǐng)域，其次為消費(fèi)品/電子、醫(yī)療、科研、政府/軍用以及建筑領(lǐng)域。

人才缺口約800萬人

正加快人員梯級(jí)化培養(yǎng)

運(yùn)動(dòng)鞋、義齒、大型建筑沙盤、3D人像……在重慶機(jī)電增材制造有限公司展廳，擺滿了大大小小的3D打印物件，打印的金屬零件工藝精湛、小巧細(xì)致，動(dòng)物模型栩栩如生。

段虎明博士表示，目前，3D打印在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的滲透率相對(duì)較低，處于起步階段，預(yù)計(jì)未來十年，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將處于高速增長期，應(yīng)用深度和廣度持續(xù)擴(kuò)展，從簡(jiǎn)單的概念模型向功能部件直接制造方向發(fā)展。

為搶抓機(jī)遇，該公司正擴(kuò)大3D打印產(chǎn)品規(guī)模，已著手購進(jìn)更多激光打印設(shè)備和引進(jìn)更多增材制造工程技術(shù)人員，屆時(shí)產(chǎn)品打印效率將提高一倍多，產(chǎn)品產(chǎn)能也將翻番。

據(jù)了解，重慶3D打印產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅速。圍繞3D打印設(shè)備生產(chǎn)、材料供應(yīng)、軟件及數(shù)據(jù)服務(wù)的企業(yè)，已經(jīng)有幾十家，但普遍存在人才缺口。來自國家制造業(yè)信息化培訓(xùn)中心3D辦數(shù)據(jù)顯示，3D應(yīng)用人才缺口約為800萬人。

值得欣慰的是，隨著人社部將“增材制造工程技術(shù)人員”列為新職業(yè)，增材制造工程技術(shù)人員培養(yǎng)呈梯級(jí)化發(fā)展，除了職業(yè)學(xué)校外，現(xiàn)在更多的高校開設(shè)了3D打印專業(yè)。

段虎明博士建議，我國應(yīng)強(qiáng)化戰(zhàn)略人才力量建設(shè)，在國家人才培養(yǎng)計(jì)劃中單列3D打印類別，多層次引育3D打印技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才；開設(shè)專業(yè)的學(xué)校應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、教學(xué)設(shè)備、師資培訓(xùn)方面加大投入，讓學(xué)生在校有技能證可考，讓更多天馬行空的想象變成現(xiàn)實(shí)。

來源：重慶日?qǐng)?bào)

3D打印“金”鑰匙、3D打印飛機(jī)盲盒、3D打印“松山虎”……今年一些高校錄取通知書以3D打印產(chǎn)品的形式驚艷亮相，科技感滿滿，深受學(xué)子們喜歡。3D打印也被稱為增材制造，作為新質(zhì)生產(chǎn)力，在為中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能的同時(shí)，也日漸走進(jìn)我們的生活。

這背后催生了一種新職業(yè)——增材制造設(shè)備操作員，即從事增材制造設(shè)備安裝、調(diào)試、維修和保養(yǎng)，以及生產(chǎn)操作和運(yùn)行管理的人員。他們?nèi)缤澳Х◣煛币粯樱馨烟祚R行空的想象變成一件件產(chǎn)品，賦予材料新“生命”，并應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、模具、汽車制造，甚至珠寶、藝術(shù)創(chuàng)作等領(lǐng)域。
重慶機(jī)電增材制造有限公司增材制造設(shè)備操作員徐永杰，就是其中一位。

重慶機(jī)電增材制造有限公司，增材制造設(shè)備操作員徐永杰（右）正在進(jìn)行3D打印。受訪單位供圖

萬物皆可打印

能精確到20微米

走進(jìn)重慶機(jī)電增材制造有限公司，偌大的金屬3D打印車間，沒有傳統(tǒng)鑄造車間焊花四濺場(chǎng)景，也沒有隆隆的設(shè)備作業(yè)巨響聲，取而代之的是安靜作業(yè)的3D打印機(jī)、線切割機(jī)和熱處理設(shè)備。

徐永杰緊盯電腦屏，手指輕輕移動(dòng)鼠標(biāo)。打印機(jī)里，一道激光束跳躍著射向平鋪的粉末。伴隨著細(xì)微的“哧哧”聲，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的掃描路徑和參數(shù)，激光束在粉末里快速擊射。瞬間，就能看到粉末熔融后形成一個(gè)清晰的圖案。

徐永杰正在操作3D打印機(jī)。受訪單位供圖

22歲的徐永杰，學(xué)的3D打印專業(yè)，已經(jīng)在該公司工作四年了。

“這是根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)的模型，只需將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至打印機(jī)上，就能打印出產(chǎn)品?！毙煊澜苷f，他正在打印的是流道狀、用于冷卻模具的噴嘴——高219.5毫米、直徑35毫米。打印機(jī)可同時(shí)打印16個(gè)，每個(gè)0.3千克重，用時(shí)約72小時(shí)。

徐永杰告訴記者，激光束每熔融一層厚度只有0.05毫米，肉眼根本看不到。激光束總共要來來回回熔融4392層金屬粉末，才能完成整個(gè)產(chǎn)品打印。當(dāng)激光束照射到金屬粉末時(shí)，其能量會(huì)使金屬粉末瞬間升溫至熔點(diǎn)以上，從而使粉末顆粒熔化并相互融合。

“通過建模計(jì)算，運(yùn)用激光把金屬粉末堆積成形。與焊接或者用數(shù)控機(jī)床銑削等制造工藝相比，我們做的是‘加法’，所以叫做‘增材制造’?！敝貞c機(jī)電增材制造有限公司副總經(jīng)理段虎明博士表示。

段虎明博士稱，作為交叉學(xué)科，增材制造工程技術(shù)人員既要懂材料、熱處理、機(jī)械加工，還要精通電腦操作，熟悉二維識(shí)圖和三維軟件等。

3D打印產(chǎn)品并不簡(jiǎn)單。徐永杰稱，初學(xué)者最大難點(diǎn)是面對(duì)復(fù)雜的模型，打印出來的產(chǎn)品可能會(huì)出現(xiàn)翹曲，成為次品，“看到三維模型時(shí)，先要觀察打印難點(diǎn)在哪，如果鏤空就要在電腦圖案上增加支撐、防止翹邊，有時(shí)還需要憑經(jīng)驗(yàn)修改打印參數(shù)等?！?br />
段虎明博士表示，該公司3D打印可以精確到20微米，從復(fù)雜精密的機(jī)械零件到栩栩如生的產(chǎn)品模型，從夢(mèng)幻般的建筑原型到個(gè)性化的生活用品都能打印，可謂所想即所得、萬物皆可打印。

賦能傳統(tǒng)制造

新材料、高端裝備等應(yīng)用潛力較大

《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為，3D打印技術(shù)將推動(dòng)第三次工業(yè)革命。

為何這樣說？

3D打印技術(shù)突破了傳統(tǒng)制造技術(shù)對(duì)形狀復(fù)雜性和材料復(fù)雜性的限制，讓高效制造個(gè)性化、定制化、復(fù)雜的工業(yè)零部件成為可能，且3D打印具有時(shí)間短、成本低、產(chǎn)品輕量化等特點(diǎn)。

段虎明博士以某一火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴為例說明。鎳基合金噴嘴，共涉及248個(gè)零件，其中有122個(gè)噴嘴，采用傳統(tǒng)鑄造工藝，工序包括鑄造、焊接和鉆空等，且產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。

如采用傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，工人要在銅套管中鉆出上千個(gè)十字孔，并將銅套管固定到122個(gè)噴嘴上，組裝復(fù)雜耗時(shí)，裝配質(zhì)量難控制，且其制造時(shí)間為3個(gè)月，產(chǎn)品更新?lián)Q代需半年左右。若采用3D打印，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，可將248個(gè)零件變?yōu)?個(gè)零件打印，大幅減小壁厚，重量減輕25%，打印時(shí)間最短35小時(shí)，產(chǎn)品換代時(shí)間由半年縮短至數(shù)天。

不僅如此，有數(shù)據(jù)顯示，同樣是制作新能源車的輕量化車架，傳統(tǒng)方式生產(chǎn)周期40天，若采用3D打印，6天就能交付鋁合金成品鑄件，成本降低30%，砂模精度控制也從±1毫米升至±0.3毫米。

“3D打印在新材料、新能源、高端裝備等領(lǐng)域應(yīng)用潛力較大，是推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量?！睒I(yè)內(nèi)人士表示。

近年來，歐美已用3D打印整體火箭、發(fā)動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品，帶動(dòng)了新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。我國3D打印設(shè)備產(chǎn)量，近年來保持兩位數(shù)高速增長，今年上半年同比增長51.6%，3D打印產(chǎn)業(yè)集聚態(tài)勢(shì)明顯，已基本形成以環(huán)渤海、長三角、珠三角為核心，以中西部部分地區(qū)為紐帶的產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展格局。3D打印產(chǎn)品主要集中在工業(yè)機(jī)械、航天航空、汽車領(lǐng)域，其次為消費(fèi)品/電子、醫(yī)療、科研、政府/軍用以及建筑領(lǐng)域。

人才缺口約800萬人

正加快人員梯級(jí)化培養(yǎng)

運(yùn)動(dòng)鞋、義齒、大型建筑沙盤、3D人像……在重慶機(jī)電增材制造有限公司展廳，擺滿了大大小小的3D打印物件，打印的金屬零件工藝精湛、小巧細(xì)致，動(dòng)物模型栩栩如生。

段虎明博士表示，目前，3D打印在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的滲透率相對(duì)較低，處于起步階段，預(yù)計(jì)未來十年，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將處于高速增長期，應(yīng)用深度和廣度持續(xù)擴(kuò)展，從簡(jiǎn)單的概念模型向功能部件直接制造方向發(fā)展。

為搶抓機(jī)遇，該公司正擴(kuò)大3D打印產(chǎn)品規(guī)模，已著手購進(jìn)更多激光打印設(shè)備和引進(jìn)更多增材制造工程技術(shù)人員，屆時(shí)產(chǎn)品打印效率將提高一倍多，產(chǎn)品產(chǎn)能也將翻番。

據(jù)了解，重慶3D打印產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅速。圍繞3D打印設(shè)備生產(chǎn)、材料供應(yīng)、軟件及數(shù)據(jù)服務(wù)的企業(yè)，已經(jīng)有幾十家，但普遍存在人才缺口。來自國家制造業(yè)信息化培訓(xùn)中心3D辦數(shù)據(jù)顯示，3D應(yīng)用人才缺口約為800萬人。

值得欣慰的是，隨著人社部將“增材制造工程技術(shù)人員”列為新職業(yè)，增材制造工程技術(shù)人員培養(yǎng)呈梯級(jí)化發(fā)展，除了職業(yè)學(xué)校外，現(xiàn)在更多的高校開設(shè)了3D打印專業(yè)。

段虎明博士建議，我國應(yīng)強(qiáng)化戰(zhàn)略人才力量建設(shè)，在國家人才培養(yǎng)計(jì)劃中單列3D打印類別，多層次引育3D打印技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才；開設(shè)專業(yè)的學(xué)校應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、教學(xué)設(shè)備、師資培訓(xùn)方面加大投入，讓學(xué)生在校有技能證可考，讓更多天馬行空的想象變成現(xiàn)實(shí)。

來源：重慶日?qǐng)?bào)