還記得令人震撼的北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式嗎？那晚，冬奧會(huì)主火炬“飛揚(yáng)”以微火的形式點(diǎn)燃，簡(jiǎn)約新穎，富有深意，給大家留下了難以磨滅的印象。

告訴你，這主火炬是“打印”出來(lái)的！

不相信？其實(shí)這都不算什么。如果誰(shuí)的牙齒掉下一顆，也能“打印”出新的來(lái)替換呢！

牙齒也可以“打印”嗎？

是的！神奇的“萬(wàn)能造物技術(shù)”——三維打印，可以像美猴王的“七十二變”一樣，幫你復(fù)制出一顆牙齒喲。

我們首先需要用計(jì)算機(jī)畫(huà)出那顆牙齒的立體圖形，然后把它“切”成一層一層的，每一層都有牙齒切面的精確形狀。接著，電腦發(fā)送指令給3D打印機(jī)，打印機(jī)就會(huì)按照要求將原材料一層層疊加打印出來(lái)，牙齒也就制作出來(lái)了。

其實(shí)，3D打印機(jī)和普通打印機(jī)的工作原理基本相同，主要區(qū)別就是打印材料！

普通打印機(jī)的打印材料主要是墨水和紙張，3D打印機(jī)的打印材料可就多多了，金屬、陶瓷、塑料、砂等都能作為打印材料。甚至面粉、雞蛋、蜂蜜、巧克力、果凍、糖霜、果泥、土豆泥等也都能作為3D打印的原材料，打印出巧克力慕斯、千層蛋糕以及比薩等各種美味。是不是想想都要流口水了呢？

看，不僅僅是牙齒，3D打印還可以幫我們打印出水杯、蛋、汽車(chē)。甚至是房子、橋梁?…從某種意義上講，萬(wàn)物皆可打??！

你肯定會(huì)覺(jué)得。這么神奇的3D打印應(yīng)該是新興技術(shù)吧？其實(shí)不然。早在約40年前它就已經(jīng)出現(xiàn)了。

我國(guó)對(duì)3D打印技術(shù)的研發(fā)，開(kāi)始于20世紀(jì)90年代。2005年6月，我國(guó)第一個(gè)3D打印的鈦合金零件被裝上中國(guó)空軍殲-11飛機(jī)，完成3D打印技術(shù)標(biāo)志性的一步。中國(guó)由此成為率先突破這一技術(shù)的國(guó)家。

這標(biāo)志性的一步，走得并不容易！

因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候，一些國(guó)家已經(jīng)宣布停止使用3D打印的方法制造航空器的大型關(guān)鍵構(gòu)件，并且認(rèn)為這條路根本走不通。

然而我國(guó)金屬3D打印專家王華明并沒(méi)有受到影響。他堅(jiān)持認(rèn)為3D打印技術(shù)的方向沒(méi)有錯(cuò)，硬是在這條“走不通”的路上走了8年。

在這8年里，王華明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持著一次又一次的實(shí)驗(yàn)。做實(shí)驗(yàn)，設(shè)備就必須24小時(shí)不停機(jī)，大家只能輪班盯機(jī)。

團(tuán)隊(duì)中有一位骨干成員，負(fù)責(zé)夜班，每天從晚上8點(diǎn)盯到第二天上午8點(diǎn)，堅(jiān)持了七八年。

原理聽(tīng)起來(lái)好像很簡(jiǎn)單，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，王華明碰到了不知道多少難題。

“金屬3D打印像是揉面，把粉和絲這樣的原料，通過(guò)熔化這個(gè)過(guò)程，完成合金化，完成凝固，完成材料的制備，材料制備出來(lái)就已經(jīng)是做成的復(fù)雜零件?！蓖跞A明形象地總結(jié)道。

有一次，有一個(gè)難度非常大的零件花了10多天的時(shí)間才打印出來(lái)，正當(dāng)團(tuán)隊(duì)松一口氣的時(shí)候，突然聽(tīng)到了炸裂聲。

零件忽然開(kāi)裂，只好想辦法，找原因，從頭開(kāi)始……

王華明說(shuō)：解決重大問(wèn)題不是靠一天兩天，必須靜下心來(lái)，刻苦鉆研。

堅(jiān)持終于迎來(lái)收獲。對(duì)于那段經(jīng)歷，王華明有品味回甘的感覺(jué)。他說(shuō)：“從來(lái)沒(méi)想過(guò)在有生之年能把自己做的3D打印零件裝在飛機(jī)上。因?yàn)橐话愀愫娇盏娜?，可能從大學(xué)畢業(yè)開(kāi)始做，到60歲退休，做的東西也上不了飛機(jī)。我們當(dāng)時(shí)很自豪，做了一件破紀(jì)錄的、有里程碑意義的事。”

王華明和他的團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有就此止步，而是又把目光瞄準(zhǔn)了打印更大的裝備上。他們?cè)僖淮纬晒Γ河迷蹅冎袊?guó)人自己研制的3D打印技術(shù)——激光立體成型，做出了國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919機(jī)頭鈦合金主風(fēng)擋整體窗框。

這項(xiàng)技術(shù)怎么樣呢？有比較才能有鑒別。

如果用傳統(tǒng)技術(shù)，我們需要花兩年時(shí)間，支付200萬(wàn)美元才能制造出C919機(jī)頭主風(fēng)擋窗框；王華明團(tuán)隊(duì)用這個(gè)技術(shù)，可以在55天內(nèi)，以十分之一的費(fèi)用就加工制造好，而且性能優(yōu)異！

2015年，王華明當(dāng)選中國(guó)工程院院士，成為中國(guó)“金屬3D打印”技術(shù)領(lǐng)域的第一位院士。

憑借3D打印技術(shù)，我國(guó)在飛機(jī)、火箭等重大裝備的制造領(lǐng)域第一次躋身世界先進(jìn)水平。

把想象變成現(xiàn)實(shí)，怎么想都是件令人激動(dòng)和開(kāi)心的事情?？萍几淖兩睿S著3D打印技術(shù)的普及，我們也漸漸享受到技術(shù)給生活帶來(lái)的改變和進(jìn)步。

供稿單位：重慶市產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)
作者：潘復(fù)生，中國(guó)工程院院士、重慶大學(xué)教授、重慶市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席

審核專家：毛弋，重慶市科學(xué)傳播專家團(tuán)首席專家，重慶電子工程職業(yè)學(xué)院教授

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