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2019-02-202019年1月12日，一座長26.3米、寬度3.6米的拱橋在上海科普公園落成，這座看似普通的橋，其實擁有很高的技術(shù)含量。不同于一般橋，它是使用3D打印混凝土技術(shù)分別打印出橋梁各個部件，并運用現(xiàn)代施工技術(shù)拼裝完成的。
首座3D打印橋在上海科普公園落成
飄帶造型的橋欄板、珊瑚紋路的橋面，好似一座“迷你”趙州橋橫臥于池塘之上。別小瞧，它可是目前全球最大規(guī)模的混凝土3D打印步行橋。
據(jù)央視網(wǎng)介紹，這座橋利用兩臺機器臂3D打印系統(tǒng)，共耗時450小時打印完成，全長26.3米、寬度3.6米。據(jù)研發(fā)團隊表示，這座橋進行了1:4縮尺實材橋梁破壞測試。也就是說，這座3D打印橋可以滿足“站滿行人”的荷載要求，你敢來嘗試嗎？
3D打印世界最大步行橋
值得一提的是，這無論是在國內(nèi)還是國外，都是一項重大突破。雖然近年來很多國外科技界都致力于3D混凝土打印建造的技術(shù)攻關(guān)，但將其用于實際工程暫時還沒有。因此，可以說上海3D打印橋的建成，意味著我國在該領(lǐng)域中已經(jīng)跨入世界先進水平。
3D打印技術(shù)引領(lǐng)世界潮流
3D打印是制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的一項新興技術(shù)，被稱為“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)”。3D打印技術(shù)是指通過連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術(shù)，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同，因此又稱為增材制造(AM，Additive Manufacturing).
區(qū)別于傳統(tǒng)的“減材制造”3D打印是“增材制造”的主要實現(xiàn)形式，“增材制造”的理念。傳統(tǒng)“減材制造”一般是在原材料基礎(chǔ)上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝，焊接等方法組合成最終產(chǎn)品?！霸霾闹圃臁眲t無需毛坯和模具，而是直接根據(jù)計算機圖形數(shù)據(jù)，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，簡化產(chǎn)品的制造程序，縮短產(chǎn)品的研制周期，提高效率并降低成本。
3D打印機是3D打印的核心裝備，它是集機械、控制及計算機技術(shù)等為一體的復雜機電一體化系統(tǒng)，主要由高精度機械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成。日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，這次上海的3D打印橋更是將材料擴展到混凝土，可以說3D打印技術(shù)的一大突破。
3D打印橋梁
打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。
我國3D打印技術(shù)領(lǐng)先全球
作為現(xiàn)在智能建造的重要方式，3D打印技術(shù)生產(chǎn)的器件精度高、生產(chǎn)速度快，可以說3D打印技術(shù)未來可期。其中，最關(guān)鍵的是，3D打印技術(shù)除了在上述領(lǐng)域中廣泛運用以外，在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用起來更是得心應(yīng)手，并且各種優(yōu)勢數(shù)不勝數(shù)。就像之前發(fā)射的高分五號衛(wèi)星，就有多個3D打印裝備器件成功運用。
不僅如此，央視網(wǎng)也在報道中指出，我國實現(xiàn)了用3D打印技術(shù)生產(chǎn)飛機零配件，這樣就無需再經(jīng)過切削打磨，才能制造出所需的零配件，而是通過打印機一層一層打印出來。與傳統(tǒng)方法制造的零配件粗糙且需要后續(xù)加工不同的是，利用3D打印技術(shù)制造的零配件，光滑并且零件性能更加優(yōu)秀。
3D打印機
事實上，3D打印技術(shù)“生產(chǎn)”飛機，除了零配件具備以上特點以外，在時間上也會節(jié)省很多。要知道，當初我國至少花了10年事件才研發(fā)出殲-10戰(zhàn)機，而殲-15的開發(fā)只花了3年年事件。據(jù)總師孫聰介紹，3D打印技術(shù)的應(yīng)用，給殲-15艦載機的成功作出了很大貢獻。其中，殲-15的主承力部分，包括起落架，都是由3D打印機噴出的高強度鈦合金粉末制成的。
此外，國產(chǎn)大飛機也應(yīng)用了3D打印技術(shù)，類似這種樣例在我國非常多見。有意思的是，3D打印技術(shù)并非我們在開發(fā)，“全球霸主”美國也不例外。但是，之前美國陸戰(zhàn)隊F-35B戰(zhàn)機地勤人員，非常驕傲地展示了最新的3D打印飛機零件，卻被眼見的網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)，這竟然是由中國制造的3D打印機生產(chǎn)的。難怪2015年時有專家預(yù)測，未來5年左右我國3D打印技術(shù)將超美國。
