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，空間站應用與發(fā)展階段首次載人發(fā)射任務取得圓滿成功，中國朝著航天強國，再邁一大步。在砥礪奮進，從航天大國邁向航天強國的進程中，火箭技術、飛船技術、交會對接技術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)進步打下堅實基礎。探火星、落月球等重大航天計劃也在穩(wěn)步推進，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打印技術制造完成的。
3D打印技術也叫增材制造技術，是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運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造物體的技術。3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)。過去其常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，在工業(yè)設計、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域都有所應用。
其中，金屬的打印是3D打印技術的高難度發(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打印技術已在航空航天、汽車制造、能源動力等領域得到廣泛應用，全球市場呈現(xiàn)強勢增長勢頭。現(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。這些金屬材料因為其本身特性以及打印優(yōu)勢，被廣泛用于多個領域，鈦合金材料強度高、耐熱性高，并且抗蝕性、低溫性能等都有較大優(yōu)勢，被廣泛應用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，火箭、導彈和高速飛機的結構件等領域；不銹鋼材料耐腐蝕和易焊接的特性使其被廣泛應用于建筑領域、食品加工、餐飲、釀造、化工和醫(yī)療器械領域；鋁合金材料塑性強，密度小，是目前應用最多的合金，被廣泛應用于航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中，還有其他特殊材料也被賦予廣泛用途。
3D打印技術的出現(xiàn)降低了產(chǎn)品制造的復雜程度，擴大了生產(chǎn)制造的范圍，縮短生產(chǎn)制造的時間，提高了生產(chǎn)效率，提高原材料的利用率，提高產(chǎn)品規(guī)格的精確度。同時，3D打印技術滿足了客戶個性化定制的需求，可以開發(fā)出更加豐富多樣的產(chǎn)品。因此，金屬材料的3D打印技術也被作為金屬成形的重要組成部分被重點關注。在當下追求智能制造和數(shù)字化技術轉型的工業(yè)制造領域，越來越多的企業(yè)將3D打印作為技術轉型方向，用于突破研發(fā)瓶頸、解決設計難題或直接生產(chǎn)最終零部件，助力智能制造、綠色制造等新型制造模式。
業(yè)內(nèi)人員認為，金屬3D打印設備發(fā)展可以分為三個階段，第一階段是驗證技術原理，讓設備具備“形”；第二階段要解決市場上的應用需求，針對應用場景升級設備和功能，打印出“質”；第三階段才是真正意義上的智能化自動化生產(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)模和應用范圍。通過智能化和自動化改造，提高經(jīng)營管理效率和生產(chǎn)自動化水平，是其進一步發(fā)展的必然選擇。
基于3D打印技術和金屬成形技術在制造行業(yè)新階段的發(fā)展要求和現(xiàn)狀，2023中國天津工業(yè)博覽會設置金屬成形展區(qū)，將全方位展示金屬成形及加工的技術和設備。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打印等金屬成形領域企業(yè)佼佼者，展示前沿的金屬成形的原料、技術、設備和自動化流程，推動金屬成形行業(yè)的自動化、數(shù)字化和信息化建設，全面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)風向標、中國內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟晴雨表，促進中國制造更好地服務全球，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)模預計超過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）
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