3D打印颠覆传统重工业——“长一层”，制造更轻松
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南京日报
2019-10-30 18:08 -
文：
查金忠
近日，记者走访了南京几家增材制造企业，探秘3D打印技术在我们生活、工业中的N种打开方式。
智能新视界，工业新未来。2019世界智能制造大会将于10月17-19日在南京举行。近日，记者走访了南京几家增材制造企业，探秘3D打印技术在我们生活、工业中的N种打开方式。
地铁五号线、六号线、四号线二期、一号线北延、二号线西延……今年，南京多条地铁同时开建，少不了挖隧道的大型盾构机忙活。盾构机全靠巨大的刀头切削岩石、开辟隧道，刀头磨损很快。以前刀头磨坏了只能换一个，一次就要几万元。而现在，一间南京公司采用“激光3D打印”的方式对磨损刀头进行修复，一天时间就能让它锋利如初并且重复使用。
这家公司就是位于南京经济技术开发区的南京中科煜宸激光技术有限公司。该公司成立于2013年，是我市新型研发机构南京先进激光技术研究院孵化的首个高新技术企业，现在已经成为中国激光增材制造领域的领军企业。
“给它‘长’一层”，是中科煜宸副总经理、总工程师徐国建对增材制造，也就是大家俗称的“3D打印”技术的形象描绘。它先通过软件建构出三维模型，激光3D打印设备能识别这一模型，并根据零部件需求进行自动分层和路径规划，然后把特制的金属粉末经过激光烧熔等方式，实现一层一层“生长”，不仅可以使盾构机磨损的刀头锋利如初，也可以实现很多复杂零部件的成型。中科煜宸的优势，是设计软件、工艺设备、金属材料等都自主掌握，而且可以打印成型最长十三米的大型零部件。
“长一层”已经在很多行业替代了“换一个”。例如在大型钢铁企业，钢坯、钢锭烧热后送进轧机千碾万压，成为钢板、钢管等型材。由于受力巨大，轧机轨道的磨损也很快。中科煜宸用增材的方法给轧机轨道“长”一层，不仅不用更换，使用寿命还比原来长了三倍。
“在采煤行业，我们已经完全把电镀给取代了。”徐国建说，煤矿里的采煤机械都有液压支架顶住矿井，防止出现塌方。但矿井内有硫等多种腐蚀性物质，所以煤机必须每年升井维修，就是用电镀的方式在机械表面“镀”上一层防腐材料，防止氧化、锈蚀。众所周知，电镀是污染性极大的行业，已被很多地区列入禁止发展产业负面清单。现在，用增材方法“长”一层后，十年都不需要再处理了，而且省去了令人头疼的电镀处理环节。
3D打印不仅应用在制造业领域，医疗器械也是它大展拳脚的行业。在玄武区也有一家新型研发机构致力于3D打印相关技术的研发，它就是南京智能高端装备产业研究院。这个研究院是由南京师范大学、玄武区人民政府、南瑞集团有限公司和人才团队四方共建，开展科技研发及成果转化，为智能装备领域前沿性及关键性技术发展提供支撑。
在该公司的展厅里，记者看到了由3D打印制造出来的“人工髋关节”。“人的软骨受损后是不能再生的，只有通过手术去修复它，费用非常高，换一个接头就3万—5万元。”研究院院长杨继全介绍，传统的植入关节是不锈钢的，与人体不相容。而该团队做的是跟人体非常接近的软骨组织，它可以根据人体组织的特征专门“定制”，而且内部有非常多的微细小孔，血液可以畅通无阻地流过，具有生物活性；另外，它非常快速便捷，病人入院的时候做CT数据采集，当天进行设计、制造，第二天就能进行移植手术。这一项目正在进行临床验证，相信不久后就可以造福国内每年30—40万需要进行更换髋关节手术的患者。