3D打印,自然辩证法演讲稿_3d打印演讲稿
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3D打印——人人都是上帝
3D打印——人人都是上帝
老师、同学们，大家好！今晚由我们小组给大家讲讲我们做研究的方向的故事。我们做的方向是3D打印，也就是接下来和大家讲的故事。我们今天的主要内容是四个部分：3D打印革命、国内外研究、我们的研究以及最后的展望。
一、3D打印革命
在开始和大家介绍3D打印之前，我们先看一个短片——《权利的游戏》的第六季第一集。大家看完可能会想：这个和3D打印有什么关系？其实秘密就在那把匕首上。大家知道国外对于影视道具的制作要求都很高，对于这把匕首，也是一个有名的刀，如果真的要把它做出来，成本太高不合适，但是如果用传统方法，又没有那么逼真的替代效果。这把在荧幕中使用到并被称为“艾拉莉亚的匕首”的武器，是由荷兰公司Shapeways制造出来的，这是一家提供3D打印市场和服务的公司。该匕首的材料是由紫外光固化的丙烯酸聚合物构成，拥有高达29微米的分辨率。当Ellaria’s Dagger被3D打印出来后，它被送到权力的游戏的武器大师和军械专家Tommy Dunne那里，他让这把3D打印的匕首作为一个真实的“Dornish”武器出现在人们面前。
我们先不讲3D打印，继续讲一个别的故事。相信很多女生看到网上那些生活达人做的精巧的美食都喜欢照着教程做，但是女生们做出来的是这样的。这个时候就换男生烦恼了，如果你的女朋友拿着这种饼，你吃的下去吗？不吃你有怎么好意思说你爱她呢？好在技术改变生活，清华的一群毕业生利用3D打印技术，研发了“3D煎饼打印机”，可用电脑操作打印百变卡通煎饼，轻轻松松就做出好看又好吃的煎饼。
相信大家都听说过3D打印，它是不同于传统机械制造的减材制造，而是采用了相反的增材制造，对于外形复杂的零件有着极其优秀的制造效率。目前这项技术主要应用领域还是在工业上。比如：
1、概念建模：3D打印技术能迅速将设计创意转变为实物，尤其擅长复杂结构的制作，便于设计师与客户和企业团队有效沟通，有助早期设计验证，并降低错误成本。兰博基尼利用Fortus 3D打印系统20天内就设计构建并组装出新款Aventador的1/6比例原型，包括车身、底盘和零件，总成本3000美元，相比传统的制造方式节省高达92%的开支
2、原型测试：产品研发离不开不断的验证和设计完善，利用3D打印技术及材料特性在企业内部快速制作产品或零部件原型并进行匹配度、功能性测试，能够缩短研发周期，加速产品上市时间，把握瞬息万变的商业契机。阿迪达斯利用ObjetConnex500实现了设计和开发过程的早期阶段执行功能测试，使原本需要由 12 名技术人员手工制成的运动鞋原型通过3D打印技术迅速并准确的完成，从而获得真正的竞争优势。
3、直接数字制造：直接数字制造是根据 3D CAD 数据进行 3D 打印，直接制造最终产品的制作流程，包括制造产品原型、生产工具或最终零部件等。这种“智能制造”的方式能显著缩短交付时间和生产成本，并具有小批量生产优势，帮助企业快速响应客户需求及市场变化。
我们看看3D打印的直接制造现今可以做出那些产品。比如在国内3D打印已经可以做出很多类型的零件。在国外，技术起步早，产业化早，更加成熟，有人用3D打印技术打印出了一辆车，更有甚者，有人在3D打印的一个网站上面上传了一把手枪的模型，在它被封之前被下载了2000多份，最后有人真的做出来了一把枪，而且完美通过了测试，与普通手枪无异。大家看到这，可能会觉得3D打印很危险，随随便便就能做出杀伤力大的武器，但是我想说的是技术本身是没有对错，关键在于它被用在什么地方，就像杀人的药有的时候也是救人的药一样，3D打印更广泛的还被应用在医疗领域。比如对于义肢，属于典型的外形复杂的零件，传统方法制造的不仅价格高昂，而且难以完美匹配使用者的身材，但是利用3D打印技术不仅可以快速的生成匹配的义肢，而且价格低廉，给无数人带来福音。对于传统的药丸，由于其结构，病人服用后快速消化，导致其血液内药分的含量急剧增多后又急剧减少，刺激过大且药效持续时间短，但是利用3D打印技术打印出的药丸，我们可以自定义药丸结构，使其在服用后可以被缓慢消化，让药效缓慢释放且持续时间更久。在医疗领域，已经有人造的3D打印血管和肝脏等等出现，相信在不久的将来，3D打印技术将会带给我们更多的惊喜。
二、国内外研究
接下来给大家介绍下国内外的研究情况。国外由于起步早而且有成熟的风投资金，3D打印技术在面世不久后就得到了大量资金的注入，飞速发展，实现了产业化。目前，在全球3D打印机行业，美国3D Systems和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。此外，在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团队还有美国的Fab Home和Shapeways、英国的Reprap等。国内的研究，主要是五个团队：颜永年团队（清华大学）、颜永年团队（清华大学）、史玉升团队（华中科技大学）、卢秉恒团队（西安交通大学）、黄卫东团队（西北工业大学）。今天呢，主要给大家讲讲国内3D打印第一人——颜永年的故事。
1988年，已经50岁年纪的颜永年正在美国加州大学洛杉矶分校做访问学者。清华大学原本派他去交流材料工程并学习水射切割技术，但一张工业展览的宣传单却彻底改变了他今后十年的研究方向。一次偶然的机会，与颜永年相熟的一位同事给了他一张某地工业展览的宣传单，上面介绍了一项新技术，可以将物体从数字模型直接转换成物理模型。当他读完技术介绍，一阵难以抑制的兴奋瞬间袭遍了全身。不同于以往通过切削等方式的制造方法，这项名为RP的快速成形的技术，其核心理念是“分层处理、层面制造，逐层叠加”，是由传统的“去除法”到“增长法”、由有模制造（刚性较大）到无模制造（柔性最大）的巨大变革。颜永年敏锐地觉察到这是一项十分重要的技术，它将有可能改变我们整个世界的制造技术路线。手握着宣传单，难以言表地喜悦阵阵涌起，于是下决心要进入RP领域！这是他今后进入3D打印领域的开始。在1990年至2000年的十年期间，颜永年带领着清华团队在快速成形方面取得了非常多的成就，他们1992年即完成了对用户开放的RPM(快速成形与快速制造)研究与开发平台。随后又推出了我国拥有自主知识产权的世界上唯一拥有两种快速成形工艺的系统——“M-RPMS型多功能快速原型制造系统”，接着继续完善技术，又推出改进型M-RPMS-II，顺利完成产业化，还在世界上首次完成了无木模铸型制造工艺。当时清华的这些成就引来了华中科技大学、西安交通大学等高校的参观学习，上个世纪90年代3D打印在国内形成了清华、华科大、西安交大三足鼎立的局面。但是之后由于国家重型装备制造业发展需要，虽然对快速成形技术非常痴迷，但在2000年之后，颜永年还是不得不调整工作重点，将研究方向转回了压机领域。但是对于3D打印，颜教授一直没有放弃，一直用不多的经费养着50人的工作团队，坚持做了下来，终于在2012年，3D打印的风潮迅速从美国刮到全球，74岁的颜永年敏锐地嗅到这个重要的机会，当年年底，颜永年便成立了江苏永年激光成形有限公司，重新开始进行3D打印产业化的工作。经过三年的发展，永年激光已经拥有了3600㎡的办公及研发场地，员工40人，过半的学历在硕士以上，并拥有4000W大功率激光器、库卡工业机器人、激光3D光刻成形机、选择性激光熔化(SLM)、多功能激光熔敷沉积成形(LCD)/焊接/切割设备、盘类/轴类激光熔敷修复设备以及功能先进的计算机软硬件平台和数据库，并与清华大学老科技工作者协会签订产学研合作协议，与清华大学国家 CIMS 工程技术研究中心吴澄院士建立了企业院士工作站。还与美国强生、四川长虹集团和上海航天设备制造总厂等国内外知名企业开展3D打印技术应用和服务的战略合作。最后也终于成为中国3D打印第一人，只要坚持，无论艰难困苦，熬过去，相信大家也会终究有收获。
三、我们的研究及展望
我们所有关3D打印的研究主要是在打印方法上。对于相同的外形，采用不同的打印方法，通俗的说就是内部不同的结构，比如有些地方打印的材料多，有些地方采用支架，用的材料少，从而改变产品整体的重心和受力情况，达到更好的性能。我们通过一个视频就可以了解了。
我们需要做的还很多，整个3D打印技术产业也还年轻，还需要许多人投入一生去研究、去推动它发展。也许在未来的某一天里，人们真的可以实现这样的场景——“坐着造物”，那个时候，我们人人都是上帝。
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