本报记者 李诗韵
3D打印“金”钥匙、3D打印飞机盲盒、3D打印“松山虎”……今年一些高校录取通知书以3D打印产品的形式惊艳亮相,科技感满满,深受学子们喜欢。
3D打印也被称为增材制造,作为新质生产力,在为中国制造业高质量发展注入新动能的同时,也日渐走进我们的生活。
这背后催生了一种新职业——增材制造设备操作员,即从事增材制造设备安装、调试、维修和保养,以及生产操作和运行管理的人员。他们如同“魔法师”一样,能把天马行空的想象变成一件件产品,赋予材料新“生命”,并应用于航空航天、医疗、模具、汽车制造,甚至珠宝、艺术创作等领域。
重庆机电增材制造有限公司增材制造设备操作员徐永杰,就是其中一位。
万物皆可打印
能精确到20微米
走进重庆机电增材制造有限公司,偌大的金属3D打印车间,没有传统铸造车间焊花四溅的场景,也没有隆隆的设备作业巨响声,取而代之的是安静作业的3D打印机、线切割机和热处理设备。
徐永杰紧盯电脑屏,手指轻轻移动鼠标。打印机里,一道激光束跳跃着射向平铺的粉末。伴随着细微的“哧哧”声,根据预先设定的扫描路径和参数,激光束在粉末里快速击射。瞬间,就能看到粉末熔融后形成一个清晰的图案。
22岁的徐永杰,学的3D打印专业,已经在该公司工作四年了。
“这是根据客户需求设计的模型,只需将相关数据传输至打印机上,就能打印出产品。”徐永杰说,他正在打印的是流道状、用于冷却模具的喷嘴——高219.5毫米、直径35毫米。打印机可同时打印16个,每个0.3千克重,需要约72小时。
徐永杰告诉记者,激光束每熔融一层厚度只有0.05毫米,肉眼根本看不到。激光束总共要来来回回熔融4392层金属粉末才能完成整个产品打印。当激光束照射到金属粉末时,其能量会使金属粉末瞬间升温至熔点以上,从而使粉末颗粒熔化并相互融合。
“通过建模计算,运用激光把金属粉末堆积成形。与焊接或者用数控机床铣削等制造工艺相比,我们做的是‘加法’,所以叫做‘增材制造’。”重庆机电增材制造有限公司副总经理段虎明博士表示。
段虎明称,作为交叉学科,增材制造工程技术人员既要懂材料、热处理、机械加工,还要精通电脑操作,熟悉二维识图和三维软件等。
3D打印产品并不简单。徐永杰称,初学者最大的难点是面对复杂的模型,打印出来的产品可能会出现翘曲,成为次品,“看到三维模型时,先要观察打印难点在哪,如果镂空就要在电脑图案上增加支撑、防止翘边,有时还需要凭经验修改打印参数等。”
段虎明表示,该公司3D打印可以精确到20微米,从复杂精密的机械零件到栩栩如生的产品模型,从梦幻般的建筑原型到个性化的生活用品都能打印,可谓所想即所得、万物皆可打印。
人才缺口约800万人
正加快人员梯级化培养
运动鞋、义齿、大型建筑沙盘、3D人像……在重庆机电增材制造有限公司展厅,摆满了大大小小的3D打印物件,打印的金属零件工艺精湛、小巧细致,动物模型栩栩如生。
段虎明表示,目前,3D打印在传统工业领域的渗透率相对较低,处于起步阶段,预计未来十年,全球3D打印产业将处于高速增长期,应用深度和广度持续扩展,从简单的概念模型向功能部件直接制造方向发展。
为抢抓机遇,该公司正扩大3D打印产品规模,已着手购进更多激光打印设备和引进更多增材制造工程技术人员,届时产品打印效率将提高一倍多,产品产能也将翻番。
据了解,重庆3D打印产业发展迅速。围绕3D打印设备生产、材料供应、软件及数据服务的企业,已经有几十家,但普遍存在人才缺口。国家制造业信息化培训中心3D办数据显示,3D应用人才缺口约为800万人。
值得欣慰的是,随着人社部将“增材制造工程技术人员”列为新职业,增材制造工程技术人员培养呈梯级化发展,除了职业学校外,现在更多的高校开设了3D打印专业。
段虎明建议,在国家人才培养计划中单列3D打印类别,多层次引育3D打印技术创新和产业领军人才;开设专业的学校,在实训室建设、教学设备、师资培训方面加大投入,让学生在校有技能证可考,让更多天马行空的想象变成现实。
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