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傳統(tǒng)制造工藝范文第1篇

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)手工造紙；改變；調(diào)適；使用現(xiàn)狀

中圖分類號：TS766　文獻標識碼：A　文章編號：1006-0278(2011)10-153-01

一、研究背景

有關(guān)南傣族地區(qū)紙張的記載從晚明時開始出現(xiàn)。至今，傣族生活的一些地區(qū)還保留有傳統(tǒng)手工造紙業(yè)，如西雙版納的曼召村、曼賀村等村寨，并且全部都用構(gòu)皮造紙。本文進行調(diào)查的西雙版納曼召村的手工構(gòu)皮紙在傣族地區(qū)有很高的聲譽，過去景洪、勐臘的緬寺和尚都會來買曼召的紙，泰國和緬甸的和尚也來買這種綿紙，用于經(jīng)書的書寫。此外，傣族扎孔明燈也用這種構(gòu)皮紙，構(gòu)皮紙還大量用于民間的祭祀活動。如今，曼召村的手工紙主要用于普洱茶的包裝。

關(guān)于傣族造紙的研究論述數(shù)量不少，多數(shù)人對傣族地區(qū)現(xiàn)在的造紙技術(shù)技藝的理解仍然停留在10年前的認識之上，隨著普洱茶全球性市場的擴展，手工紙進入了一個需要適應(yīng)全球性市場要求的時期。隨之而來的是手工紙的制造、銷售等不同環(huán)節(jié)產(chǎn)生了一系列改變。要了解傣族地區(qū)的造紙現(xiàn)況，我們首先要了解近年來傣族的手工造紙技術(shù)有沒有出現(xiàn)變化?

二、傳統(tǒng)造紙工藝留存與市場化轉(zhuǎn)向調(diào)適

(一)西雙版納曼召村傳統(tǒng)的手工造紙工藝

相關(guān)研究已經(jīng)清楚地呈現(xiàn)了過去曼召村手工造紙的全部工序，根據(jù)朱霞，李曉岑的總結(jié)，其步驟如下：

1　砍構(gòu)樹。2　浸泡。3　蒸煮。4　洗滌。5　捶打成漿。6撈紙。7　曬紙。8　砑光。9　揭紙。

研究者認為傣族和白族的手工造紙技術(shù)的歷史淵源是相同，因為它們二者所使用的造紙的原料都是相同的。

(二)西雙版納曼召村傳統(tǒng)手工造紙工藝的留存

據(jù)筆者在田野調(diào)查中的觀察，現(xiàn)在曼召村的手工造紙工序如下：

首先將構(gòu)樹皮放在水中浸泡；將泡軟后的構(gòu)樹皮放入鍋中蒸煮，蒸煮時加入草木灰，并且不斷攪拌，直至將樹皮煮爛；之后將煮爛的構(gòu)樹皮放入水中洗滌，把草木灰洗干凈并去除雜質(zhì)：洗凈后的樹皮被粉碎成紙漿；紙漿稀釋后根據(jù)計劃所做紙張的大小用紙框抄紙或澆紙；將帶有紙漿的紙框放置在太陽下面晾曬；紙張快干時用大小適中的碗或鍋蓋進行砑光；最后當紙張完全干燥后將紙從框上揭下即可。

(三)曼召村手工造紙適應(yīng)市場化所做的調(diào)適

從2000年之后，隨著普洱茶的市場走熱，曼召村的手工紙作為優(yōu)秀的普洱茶包裝紙也是供不應(yīng)求。隨著外界對曼召村手工紙需求量的增加以及紙張質(zhì)量要求的提高，曼召村的手工造紙技藝也悄然發(fā)生了改變。

①紙原料直接從老撾等東南亞國家進口。

②以前浸泡以及清洗樹皮主要利用在村子外面的河水?，F(xiàn)在各家各戶均在自家院子內(nèi)用水桶或自制水池進行浸泡和清洗。

③使用機器與人工結(jié)合來粉碎紙漿。

④紙簾的底由紗布改用更結(jié)實的塑料窗紗。

⑤以前采用澆紙的方法，現(xiàn)在用速度更快的抄紙法。

三、當前曼召村手工造紙原材料的獲取

現(xiàn)在原材料的獲取有兩種渠道。一是山上自家林地中原有的構(gòu)樹。二是從老撾進口的構(gòu)樹皮。

這幾年村里人也在山上開始種植構(gòu)樹，但是能提供的構(gòu)樹皮原料遠遠不能滿足實際生產(chǎn)所需要的原料數(shù)量，未來每年仍需從老撾等國進口大量構(gòu)樹皮原料，無形中加大了市場化風(fēng)險。國際化市場中變動性因素的增加和不可控，帶來的是手工紙原材料市場化風(fēng)險的增加。

四、曼召村手工紙使用現(xiàn)狀

曼召村手工紙現(xiàn)在的用途有如下幾方面：

1、普洱茶包裝用紙。這是曼召手工紙使用量最大的用途。主要是根據(jù)茶商和印刷廠的要求來定紙張尺寸。全球化是目前世界所面臨的、不可逆轉(zhuǎn)的一個現(xiàn)實環(huán)境。在全球化背景下，人在現(xiàn)代性中的體驗服從反省性，因為這種體驗是在不言明的(理論或?qū)嵺`)意義的整體結(jié)構(gòu)被深度打亂的一個世界中進行的。世界完全被間接化，個體必須通過他在面對越來越遙遠的世界和環(huán)境時的參與能力來定義。

2、傳統(tǒng)喪葬儀式用紙。主要是版納的一些寺廟或附近村子的老人購買，用于經(jīng)書的抄寫。

3、藝術(shù)品用紙。這幾年陸續(xù)有外省的人到村子里定制大尺寸的手工紙，用于中國傳統(tǒng)書畫創(chuàng)作用紙。

傳統(tǒng)制造工藝范文第2篇

綠色制造工藝是在傳統(tǒng)制造工藝的基礎(chǔ)上,再與控制技術(shù)、表面技術(shù)、材料科學(xué)等新技術(shù)緊密結(jié)合的新工藝技術(shù)。目前,綠色制造工藝主要有三個類型:環(huán)境保護型工藝、能源節(jié)省型工藝、資源節(jié)省型工藝。

1.1環(huán)保型工藝技術(shù)環(huán)保型工藝生產(chǎn)過程屬于一個輸入輸出系統(tǒng),各種要素輸入生產(chǎn)過程,這個系統(tǒng)就會輸出產(chǎn)品,同時也會輸出對操作者、環(huán)境等有危害或者影響的物質(zhì),例如噪聲、廢渣、廢氣、廢液等。環(huán)保型工藝技術(shù)應(yīng)當增加末端治理技術(shù),積極預(yù)防污染產(chǎn)生。

1.2能源節(jié)省型工藝技術(shù)能源節(jié)省型工藝技術(shù)就是減少能量消耗所造成的危害,產(chǎn)品的加工過程只有一部分是轉(zhuǎn)化成有用功,大部分的能量消耗被以其他形式消耗掉了,這樣無用的能量消耗會產(chǎn)生各種危害,因此,減少能量消耗產(chǎn)生的危害是必須重視的問題。

1.3資源節(jié)約型工藝資源節(jié)約型工藝主要特點是低耗能,是從節(jié)省材料消耗,簡化工藝系統(tǒng),著手的工藝技術(shù)。資源節(jié)約型工藝技術(shù)的實現(xiàn)應(yīng)當從工藝和設(shè)計兩個方面進行著手。在設(shè)計方面,應(yīng)當選用少污染、低耗能、易加工的綠色材料和通過采用優(yōu)化設(shè)計、減輕零件重量、減少零件數(shù)量等方法提高材料的利用率。在工藝方面,可以通過新型特種加工技術(shù)、干式加工技術(shù)、少無切削加工技術(shù)、優(yōu)化下料技術(shù)、優(yōu)化毛坯制造技術(shù)等方法減少材料的消耗。

2基于綠色制造理念的機械制造工藝

2.1綠色原材料的選用綠色原材料在選擇時要注意原材料要與環(huán)境有較好的協(xié)調(diào)性,要能夠滿足制造工藝特性,要有良好的適用性。要想實現(xiàn)綠色制造,綠色材料的選取是非常重要的。綠色原材料的選取應(yīng)當遵循的一些原則:(1)綠色原材料選取時應(yīng)當注意材料與環(huán)境的兼容性,避免選取有輻射性、有害、有毒的材料。這樣有利于保護生態(tài)環(huán)境,減少產(chǎn)品廢棄物,節(jié)約資源,提高產(chǎn)品回收率。(2)盡可能選用少污染、低成本、原料豐富的材料代替污染大、價格昂貴的材料。(3)要盡可能地選用回收材料,優(yōu)先選取可再生材料,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,使資源利用率得到提高。

2.2選用先進的成型技術(shù)(1)快速原型制造技術(shù)快速原型制造技術(shù)也就是通過快速成型機,利用三維CAD的數(shù)據(jù),將一層層材料堆積成實體原型。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的方法截然相反,這種工藝在沒有任何工裝夾具、模具、刀具的情況下,直接、準確、快速地復(fù)雜形狀的三維零件或?qū)嶓w。因此,既降低了制造成本、節(jié)約資源,又能最大程度地減少對環(huán)境的污染,同時新產(chǎn)品樣件加工的速度得到快速提高。(2)少無切削加工技術(shù)隨著新工藝、新技術(shù)的快速發(fā)展,直接沉積、冷擠壓、精密鑄造等工程材料和成型技術(shù)應(yīng)用到機械制造中,從接近零件形狀向仿形、精密成形方向發(fā)展。切削加工被自由成形制造代替,這樣生產(chǎn)的成形件可以直接使用,減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)費用和制造周期,節(jié)約了傳統(tǒng)毛坯制造時的物耗、能耗。

2.3綠色切削加工技術(shù)在機械加工的過程中切削液成為了主要污染源,零件制造的六分之一的成本被切削液占去,綠色切削技術(shù)的應(yīng)用很好的解決了切削液問題。綠色切削技術(shù)是一種比較充分考慮資源和環(huán)境的問題的加工技術(shù),要求在產(chǎn)品的加工過程中對資源的利用率較高和對環(huán)境的污染做到最小。目前對綠色切削國內(nèi)外的研究主要集中在綠色濕式切削、低溫切削、干式切削等幾個方面。綠色切削加工方法目前是可行的,但是切削液的研制、使用以及凈化處理都是需要解決的問題。

3推進綠色制造工藝應(yīng)當采取的措施

3.1遵循綠色發(fā)展理念制造業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位,在一些制造業(yè)輸出發(fā)達的國家,執(zhí)行著較高的環(huán)保標準,并且進行了嚴格的執(zhí)行,一旦出現(xiàn)污染事故就會受到嚴厲的處罰。目前制造業(yè)的很多標準都是參照發(fā)達國家,對發(fā)展中國家的經(jīng)濟狀況沒有引起重視,因此有些發(fā)達國家將污染較為嚴重的制造業(yè)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家,并且包括中國,這些發(fā)展中國家為了就業(yè)和濟發(fā)展就降低了環(huán)境標準,承接了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致了環(huán)境污染。這些短視行為沒有考慮到可持續(xù)發(fā)展,必須拋棄,應(yīng)當遵循綠色發(fā)展理念。

3.2爭奪綠色話語權(quán)我國要想擺脫發(fā)達國家的制約就應(yīng)當積極參與國際貿(mào)易規(guī)范的制定,從而使我國的利益得到保護,這樣我國的制造業(yè)就會在國際競爭中處于有利地位。當前,我國要對外貿(mào)帶來的風(fēng)險進行科學(xué)評估,應(yīng)當密切關(guān)注環(huán)境政策、國際貿(mào)易、環(huán)境的發(fā)展與保護的新情況,積極參與世界貿(mào)易組織的會議。我國是一個正在崛起的大國,也是一個發(fā)展中國家,因此很有必要在貿(mào)易立法和國際環(huán)保立法方面擴大影響,爭取與發(fā)達國家對等的話語權(quán)和談判地位。

3.3努力做好人才支撐與其他行業(yè)一樣,制造行業(yè)的發(fā)展的關(guān)鍵也是需要大批的人才。綠色制造理念在制造工藝中是需要認真貫徹的,因此具有綠色制造理念的人才是不可少的。目前中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校、高等職業(yè)技術(shù)院校,甚至包括一些普通高校的機械專業(yè),向?qū)W生傳授的都是傳統(tǒng)的機械制造技術(shù),培養(yǎng)的學(xué)生缺乏綠色制造理念,還是機械制造傳統(tǒng)型人才。綠色制造與傳統(tǒng)制造相比對環(huán)境污染很小,消耗資源更少。因此,綠色制造橫跨資源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、機械制造,集綠色產(chǎn)品、綠色生產(chǎn)、綠色資源于一身,是制造業(yè)發(fā)展的趨勢。各級機械專業(yè)學(xué)校應(yīng)當積極進行改革,順應(yīng)當代制造業(yè)的發(fā)展,培養(yǎng)具有綠色制造理念的高科技技能型人才。

傳統(tǒng)制造工藝范文第3篇

正在快速發(fā)展中的印刷電子技術(shù)顯然已經(jīng)形成為一個新興的產(chǎn)業(yè)，逐步引發(fā)了一場電子技術(shù)的革命。印刷電子技術(shù)的推進應(yīng)用與材料科技、電子科技以及制造科技緊密相關(guān)，從而近些年電子電氣和化學(xué)材料領(lǐng)域的相關(guān)國際知名公司如西門子（Siemens）、因特爾（Intel）、摩托羅拉（Motorola）、東芝（Toshiba）、索尼（Sony）、飛利浦（Phillips）、三星（Samsung），樂金（LG）、惠普（HP）、通用（GE）、霍尼威爾（Honeywell）及巴斯夫（BASF）、杜邦（DuPont）、拜爾（Bayer）、默克（Merck）等紛紛拆巨資開展印刷電子技術(shù)方面的研究。歐盟早在第5、第6、第7框架計劃下已持續(xù)投入了數(shù)十億歐元進行了研發(fā)，美國、日本、韓國等工業(yè)發(fā)達國家也是如此。相關(guān)企業(yè)技術(shù)研發(fā)都致力于通過研究開發(fā)、集成制造不同功能的低成本印刷電子產(chǎn)品，來滿足日常生活的各種用途。一些知名咨詢公司如英國IDTechEx、德國PolyIC、美國NanoMarkets分析認為未來20年新興的印刷電子產(chǎn)業(yè)可以達到3000億美元，市場規(guī)模將會逐步比硅電子產(chǎn)業(yè)還要大。印刷電子技術(shù)不僅會影響電子業(yè)、封裝業(yè)、硅芯片業(yè)和顯示業(yè)，而且對印刷電路板（PCB）和傳統(tǒng)印刷業(yè)等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、升級都會造成巨大的影響。

二、印刷電子與傳統(tǒng)制造電子的比較

目前傳統(tǒng)的微電子集成電路技術(shù)發(fā)展已經(jīng)十分成熟，這是一種以半導(dǎo)體單晶硅為襯底材料的微電子集成電路技術(shù)，硅基集成電路制造工藝包括薄膜沉積、高溫?zé)Y(jié)、光刻、腐蝕、封裝等，這種傳統(tǒng)制造電子所采用的蝕刻制備方法稱為“減法生產(chǎn)”。傳統(tǒng)集成電路制造技術(shù)的優(yōu)點在于精度高、性能好，缺點則是成本高，而且蝕刻環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量重金屬廢液，造成環(huán)境污染。另外，電子制造工藝中的高溫?zé)Y(jié)環(huán)節(jié)對襯底材料有一定要求，柔性襯底材料，比如塑料薄膜、紙張、纖維等上面很難實現(xiàn)電子的制造。然而，印刷電子技術(shù)是將具有導(dǎo)電、介電或半導(dǎo)體性能的電子材料配成可以流暢印刷的功能油墨，按照所需電子線路設(shè)計印刷圖案，通過印刷的方式將這些特殊油墨印刷到襯底材料上。通過印刷方法將功能油墨層層疊加制備，完成對集成電路的各組成部件的制造，這種用印刷的方式制造集成電路的方式是一種“加成法”。

印刷加成制造技術(shù)工藝簡單，成本低，可實現(xiàn)大面積、大批量生產(chǎn)；免于蝕刻處理，沒有原材料浪費，環(huán)保無污染。雖然目前在產(chǎn)品精度和性能上還無法與傳統(tǒng)制作技術(shù)抗衡，但它對襯底材料沒有耐高溫、硬度等要求，因而應(yīng)用范圍更廣。很顯然，印刷電子制造技術(shù)獨特的優(yōu)勢與長處，可以補齊傳統(tǒng)電子制造技術(shù)中的“短板”，但它也有自身存在的缺陷與局限，并非所有的電子器件和產(chǎn)品都能通過印刷的方式進行制造。因此，可以預(yù)測印刷電子技術(shù)并不能完全取代傳統(tǒng)的電子制造技術(shù)。隨著先進功能材料研究研發(fā)和工藝技術(shù)上的不斷發(fā)展，印刷電子技術(shù)在產(chǎn)品精度等方面的性能已有很大的突破和提升。雖然，現(xiàn)在印刷電子與傳統(tǒng)的電子制造技術(shù)相比稍顯稚嫩，但是，印刷電子技術(shù)由于在“大面積、低成本、柔性化、環(huán)保”諸多方面的優(yōu)勢，在以后的發(fā)展中探索、找準適合自身的應(yīng)用與市場化發(fā)展空間將會獲得巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

三、印刷電子技術(shù)特點

印刷電子的制備工藝不單單是將印刷技術(shù)簡單的在電子制造中的重復(fù)，因此，在實際應(yīng)用印刷電子技術(shù)進行電子制造過程中不要把印刷電子與傳統(tǒng)印刷完全等同對待。傳統(tǒng)印刷品如書刊、雜志、報紙的功能是用來看的，至于包裝印刷品其功能往往是用于運輸、保護、展示或者其他，而印刷電子產(chǎn)品，根據(jù)其實際用途主要在于做導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體方面，無疑要求具備突出的電學(xué)方面功能。除了認識到產(chǎn)品形態(tài)與功能方面的區(qū)分，印刷電子與傳統(tǒng)印刷在制造工藝上也不能等爾視之。首先，從印刷材料的角度來看，印刷電子油墨與傳統(tǒng)印刷油墨顯然不是為了類似的需求進行制備的。

目前，油墨要求在傳統(tǒng)印刷中大多強調(diào)流變性與印刷方式的匹配，分散性與印刷效果的完美再現(xiàn)等方面，在印刷電子的應(yīng)用中，印刷材料還要與電子產(chǎn)品所需要的導(dǎo)電性能、透明度等相適應(yīng)。例如，目前為了實現(xiàn)電子產(chǎn)品的高精度、高分辨率，現(xiàn)有的材料已經(jīng)很難滿足其要求，使得用到的原材料必須納米化。這也使得把近幾年來研究較多的納米材料應(yīng)用技術(shù)與操作簡單、成本低廉的印刷電子技術(shù)聯(lián)系起來成為可能。毫不夸張地說，印刷電子材料的發(fā)展決定著印刷電子的發(fā)展，材料研發(fā)的問題目前國內(nèi)諸多科研院所都在進行相關(guān)研究研發(fā)工作。例如，中科院化學(xué)所噴墨打印制備金屬納米顆粒導(dǎo)電透明膜的研究、中科院蘇州納米所柔性大面積印刷透明導(dǎo)電膜技術(shù)、北京印刷學(xué)院納米銀制備技術(shù)等。因此，印刷電子產(chǎn)業(yè)化工作與全面的了解、研究印刷電子材料是緊密相連的。傳統(tǒng)印刷設(shè)備不能簡單的直接用于印刷電子領(lǐng)域，要經(jīng)過適當?shù)母脑?。在產(chǎn)品的印前和印后處理等環(huán)節(jié)，印刷電子也會有一些不同于傳統(tǒng)印刷的要求。

四、印刷電子制備工藝

隨著印刷電子制備工藝的不斷發(fā)展，根據(jù)不同的印刷電子需求絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、凸版印刷、膠版印刷、噴墨印刷等幾大印刷方式結(jié)合自身工藝特點在印刷電子技術(shù)領(lǐng)域都實現(xiàn)了應(yīng)用。目前在印刷電子領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛的是絲網(wǎng)印刷電子技術(shù)，絲網(wǎng)印刷電子具有以下優(yōu)點：（1）設(shè)備制備成本低，制版操作比較簡單；（2）對基材和油墨的適應(yīng)性較強，不同基材或者不同的表面均可以印刷，油墨無論是親油型還是親水型只要可從網(wǎng)孔中漏印下來均可實現(xiàn)印刷；（3）印刷至基材表面得到薄膜的膜厚較厚，可達到幾十微米，遠遠厚于其他印刷方式，這可在一定程度上提升電子器件的電學(xué)性能。另外，凹版印刷、凸版印刷、膠版印刷等傳統(tǒng)印刷工藝技術(shù)分別因其高速、含揮發(fā)性溶劑、接觸印刷、高精度等方面的突出優(yōu)勢也在印刷電子領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。目前，噴墨打印技術(shù)的推廣以及其優(yōu)越的非接觸印刷工藝特點，在印刷電子領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值。噴墨打印技術(shù)可以實現(xiàn)非接觸多點打印，制備多功能印刷電子，在電子產(chǎn)品制造、科學(xué)研究研發(fā)等方面實現(xiàn)了諸多應(yīng)用。

五、總結(jié)

傳統(tǒng)制造工藝范文第4篇

5月15日，上海浦東，晴。

GE中國研發(fā)中心的工程師們?nèi)栽诼耦^研究3D打印技術(shù)。就在這之前，他們剛剛用3D打印機成功“打印”出了航空發(fā)動機的重要零部件。與傳統(tǒng)制造相比，這一技術(shù)將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。來不及慶祝這一喜人成果，他們就又匆匆踏上了新的征程。鮮為人知的是，他們已經(jīng)“秘密”研發(fā)3D打印技術(shù)十年之久了。

GE為什么要研究3D打印技術(shù)？GE是如何實現(xiàn)上述成果的？GE又打算將這一技術(shù)應(yīng)用在哪些領(lǐng)域呢？

十年研發(fā)路

話還要從頭說起。

十年之前，也就是2003年。那時，3D打印技術(shù)遠沒現(xiàn)在這么火熱，GE中國研發(fā)中心就意識到了這一技術(shù)的廣闊前景，并專門組織團隊去研究這一技術(shù)。

GE看到了什么呢？

GE看到的是未來和變革。在GE看來，在一些領(lǐng)域，3D打印技術(shù)能夠有效克服傳統(tǒng)設(shè)計和制造的不足，甚至帶來設(shè)計上的變革。舉例來說，某些零件只有設(shè)計成非常復(fù)雜的形狀才能達到性能的最優(yōu)，比如更強的機械性能、更輕的重量等。而過于復(fù)雜的形狀對于傳統(tǒng)制造技術(shù)，無論是鑄造、鍛壓或者切削加工而言，都很難實現(xiàn)?；蛘哒f，即使能夠?qū)崿F(xiàn)也要付出巨大的代價。

比如說，不規(guī)則的蜂窩狀才能實現(xiàn)某一零部件的最佳性能，而傳統(tǒng)制造卻很難實現(xiàn)。無奈之下，研發(fā)人員只能按照傳統(tǒng)制造技術(shù)容易實現(xiàn)的幾何形狀去重新簡化設(shè)計。這種簡化包括將復(fù)雜的零件拆成幾個零件，分別制造好之后組裝在一起；也包括將一些很難加工的幾何形狀簡化成容易加工的形狀，從而使得傳統(tǒng)技術(shù)能夠制造出這樣的零件。毫無疑問，這些都是對零件綜合性能的一種妥協(xié)。

性能的妥協(xié)是一方面，材料的使用量也會隨之而增加。對于像航空發(fā)動機這樣的領(lǐng)域，零件的減重往往是設(shè)計和制造工程師們持之以恒追求的目標。因為每減輕一公斤的發(fā)動機重量，所帶來的燃油排放的貢獻都是非常巨大的。

除此之外，眾所周知，航空發(fā)動機里形狀復(fù)雜的零件又很多，傳統(tǒng)的設(shè)計理念和制造技術(shù)面臨越來越多的挑戰(zhàn)，而3D打印正是能夠從根本上解決傳統(tǒng)設(shè)計理念和制造技術(shù)所無法解決的問題。正是基于這樣的出發(fā)點，GE于2003年正式啟動了3D打印的項目研發(fā)，所針對的對象就是航空發(fā)動機中制造難度大的零件，力圖通過3D打印技術(shù)將零件的開發(fā)和制造成本大幅度降低，同時顯著縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

3D打印技術(shù)有幾種不同的技術(shù)路線，而GE中國研發(fā)中心主要從事的是激光燒結(jié)技術(shù)。該技術(shù)是以激光為熱源對粉末壓坯進行燒結(jié)的技術(shù)。據(jù)了解，傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)往往只能打印塑料等材料，而激光燒結(jié)技術(shù)的一大優(yōu)勢就在于可以打印金屬材料。也就是因為這一點，外界才會認為3D打印技術(shù)有可能顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)。

其實，在這一技術(shù)上GE并不是從頭做起。簡單的說，利用這一技術(shù)，如果將粉末壓坯燒結(jié)成立體的零部件，外界稱之為3D打印。如果將粉末壓坯只燒結(jié)成一個平面并應(yīng)用在表面修復(fù)上，業(yè)界稱之為激光熔覆技術(shù)。

某種程度上，激光熔覆技術(shù)和3D打印技術(shù)原理上非常類似。與傳統(tǒng)堆焊、噴涂、電弧焊以及電鍍等修復(fù)和表面工程技術(shù)相比，激光熔覆技術(shù)可以使涂層材料與原來的基體材料的表面有效的結(jié)合，從而顯著改善基層表面的耐磨、耐腐蝕、耐高溫程度。

據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，國內(nèi)的不少企業(yè)都已經(jīng)掌握了激光熔覆技術(shù)。在現(xiàn)實中，這一技術(shù)也早已得到了廣泛的應(yīng)用。如，汽車發(fā)動機的閥門總是一張一合，非常容易壞。熔覆上一層其他材料后，壽命就會明顯提高；很多機床的刀具上也是熔覆了一層其他堅固的材料，從而有效提高了刀具的強度；鋼鐵廠的軋輥工作環(huán)境十分惡劣，用該技術(shù)熔覆上一層耐高溫材料后，性能會顯著提高。眾多模具內(nèi)部的損害往往也是靠該技術(shù)去修復(fù)?？梢哉f，該技術(shù)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用前景都非常廣泛。

GE在激光熔覆技術(shù)上也已經(jīng)有了超過20年的應(yīng)用歷史了。據(jù)GE的研發(fā)人員介紹，GE在新加坡有一個發(fā)動機葉片的維修工廠，每年要用激光熔覆技術(shù)修復(fù)的發(fā)動機葉片就高達上萬個。與傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)相比，該技術(shù)顯著提高了修復(fù)的速度和成本。

真實應(yīng)用前景

在激光熔覆等技術(shù)的基礎(chǔ)上，GE的科學(xué)家們又踏上了研究3D打印技術(shù)的征程。他們或許沒有想到的是，彈指一揮間，十年就匆匆飛逝。

為什么這么慢，難在哪里？

這其實就涉及到了3D打印的核心競爭力。雖然以GE為代表的眾多企業(yè)都掌握了激光熔覆技術(shù)，雖然這一技術(shù)和3D打印技術(shù)原理類似，但兩者在難度程度上大有不同。在業(yè)界專家看來，激光熔覆技術(shù)畢竟只是平面二維的技術(shù)，對控制、軟件、運動、材料、激光技術(shù)等要求都比較低，而3D打印技術(shù)要打印的零部件往往極其復(fù)雜，對各方面要求非常高。

那什么才是3D打印的核心競爭力？

GE的一位研發(fā)人員告訴《中國機電工業(yè)》，任何一項制造技術(shù)的基礎(chǔ)都是裝備，3D打印技術(shù)也不例外。技術(shù)裝備在3D打印中起著舉足輕重的作用，是這一技術(shù)的“硬件”?！肮び破涫拢叵壤淦鳌?，沒有好的工具，也很難制造出好的產(chǎn)品。在這一點上，GE本著自己一貫的堅持――選用最好的激光器，最好的數(shù)控系統(tǒng)，采用嚴格的材料供應(yīng)制度，以確保技術(shù)裝備的先進性。但光有裝備還遠遠不夠。

相對于作為技術(shù)基礎(chǔ)的裝備而言，在GE的該研發(fā)人員看來，以先進設(shè)計理念、運動控制技術(shù)、材料科學(xué)掌控、激光控制為核心的工藝開發(fā)能力才是其金屬3D打印的核心競爭力所在。

同樣的設(shè)備，不同的人使用所制造出來的零件會有天壤之別，這背后的關(guān)鍵就是對工藝的理解和掌握。據(jù)記者了解，國際知名金屬材料3D打印龍頭企業(yè)EOS，它的設(shè)備的核心部件比如軟件系統(tǒng)、激光掃描頭、機械系統(tǒng)等都是采購或者委托制造的。EOS的核心技術(shù)就在于它是怎樣把這些系統(tǒng)集成起來，根據(jù)所開發(fā)的工藝參數(shù)找到最佳的匹配關(guān)系，而GE所關(guān)注的也正是如何在使用最先進的硬件設(shè)備的前提下不斷提高自己的工藝開發(fā)水平，使之能夠制造出滿足使用要求的零件。

毫無疑問，任何一個工藝性的技術(shù)都是一個積累的過程。有國內(nèi)專家指出，國內(nèi)也有企業(yè)能用3D打印機打印出零部件，但性能會差很多?！安荒苷f拿來一個設(shè)備，兩天就能做出世界一流的產(chǎn)品。很多時候就像愛迪生一樣，試了幾千次才能找出做出好的照明燈的方法。”

“一天、兩天，一個月、兩個月，一年、兩年，你背后積累的知識庫越來越大、越來越雄厚時，才能支撐你達到你想要的目標。”

在十年的時間里，GE中國的研發(fā)人員通過不懈努力、針對GE的產(chǎn)品零件，在系統(tǒng)設(shè)計、工藝開發(fā)、運動控制、材料數(shù)據(jù)、激光控制等多方面不斷探索，總結(jié)成功和失敗的經(jīng)驗，積累了大量的經(jīng)驗。

“十年磨一劍”，正是依靠這些深厚的積累， 他們才能夠成功地將鈦合金材料打印成飛機發(fā)動機風(fēng)扇葉片的前緣。與原來傳統(tǒng)制造工藝相比，由于3D技術(shù)不用開模、沖壓、切削和組裝，據(jù)GE內(nèi)部自己的評估，這將能降低約30%左右的生產(chǎn)成本、縮短40%的制造周期。同樣重要的是，傳統(tǒng)制造工藝的材料利用率只有10%～20%左右，而3D打印技術(shù)卻可以大幅度提高材料的使用效率。

而就在GE中國研發(fā)中心埋頭鉆研3D打印技術(shù)的同時，GE美國總部也在緊密的觀察著這一技術(shù)。它們發(fā)現(xiàn)了一家名叫Morris Technologies的3D打印創(chuàng)業(yè)公司。這家企業(yè)規(guī)模并不大，只有130名員工，卻在3D打印核心的工藝技術(shù)開發(fā)上積累了多年。如今，它們已經(jīng)有實力利用激光燒結(jié)技術(shù)將多種金屬材料打印成各種復(fù)雜的零部件。

2012年11月20日，GE成功的將這家企業(yè)收入囊中。緊接著，GE利用這一技術(shù)生產(chǎn)了LEAP航空發(fā)動機上的噴嘴。據(jù)《麻省理工科技評論》報道，在這一發(fā)動機噴嘴上，3D打印的陶瓷矩陣可以有效提高發(fā)動機的散熱效率，降低發(fā)動機的工作溫度，從而不再需要原來的額外散熱部件，以往用于降溫的那部分空氣也可以直接用于燃料燃燒，效率提高非常明顯。據(jù)稱，GE已經(jīng)計劃用3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)25000個這樣的噴嘴，并于未來投入使用。

除此之外，據(jù)報道，GE還計劃將此技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療機械、電力設(shè)備的零部件制造上，而GE中國研發(fā)中心也正在積極評估這一技術(shù)在GE其他業(yè)務(wù)集團的應(yīng)用可能性。

那么，3D打印是否真的可以顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)呢？

傳統(tǒng)制造工藝范文第5篇

關(guān)鍵詞：微機械；制造工藝；應(yīng)用

就現(xiàn)今國內(nèi)的機械制造水平來看，微機械制造仍然屬于較為尖端的技術(shù)，能夠有效保障機械設(shè)備運作的精度，其作業(yè)精度甚至可以達到納米級。微機械制造工藝可以說是硅基電路的分支之一，在與機械制造技術(shù)融合后，已經(jīng)逐漸形成了獨立的工藝類別，為制造業(yè)的發(fā)展給以了充分的技術(shù)支持。而就現(xiàn)今國內(nèi)制造業(yè)中所廣泛使用的微機械制造工藝來看，其技術(shù)類別及應(yīng)用主要有以下幾種。

1微機械蝕刻技術(shù)及應(yīng)用

一般來說，微機械在集成電路制造的應(yīng)用中，需要對深度約10um的硅片面層進行加工，但是在對微機元件進行加工時，又需要以穿越的方式實現(xiàn)對整個硅片的三維立體加工。就微機蝕刻技術(shù)來看，根據(jù)其所選擇蝕刻劑可以將其分為干式蝕刻與濕式蝕刻兩大類別。其中前者多選擇各項同性的蝕刻模式，在有特殊要求的情況下也能夠以各向異性的方式完成蝕刻工作。而后者所選用的蝕刻劑多為液體。因為單晶硅片的組成構(gòu)架相對較為復(fù)雜，所以其硅片面層在蝕刻劑作用的條件下所產(chǎn)生反應(yīng)的實際效率有著一定的區(qū)別，在蝕刻的過程中，會沿著硅片面層停止蝕刻，將會與平面組合成一個54．750的銳角，依托于微機蝕刻的該類性質(zhì)，可以加工出不同構(gòu)造的面層結(jié)構(gòu)，適用范圍較廣。

2硅表面微機械制造技術(shù)及其應(yīng)用

硅表面微機械制造技術(shù)只會作用于硅片的面層，不會以三維作業(yè)的方式穿透硅片的縱斷面。通常來說，微機械結(jié)構(gòu)多回憶薄膜類的原材料在制作，主要有多晶硅、氧化硅、硼硅酸玻璃以及各類金屬等等。由于所制作的微結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，所以為保障其穩(wěn)定性，多會選用硅片上沉積pvd以及cvd的方式完成制作，同時會輔之以光學(xué)磨刻以及化學(xué)或物理反應(yīng)的方式完成對其結(jié)構(gòu)的加工制作。而在該制造技術(shù)應(yīng)用的過程中，犧牲層有著極為關(guān)鍵的作用，其能夠有效將原本的硅片與襯底進行合理分隔，這就會避免蝕刻過程中對襯底部件的破壞。通常情況下，犧牲層厚度會處在1到2um的范圍之內(nèi)，有特殊要求時也可以適當加厚。硅表面微機械制造技術(shù)在現(xiàn)今制造業(yè)中多會被用于微型懸式結(jié)構(gòu)的制造中，例如微型懸臂、微型橋等等。

3LIGA及準LIGA工藝及其應(yīng)用

LIGA工藝作用機理為選用X光對構(gòu)件微小結(jié)構(gòu)進行三維立體加工，該技術(shù)除了應(yīng)用光波進行刻制之外，還需要輔之以電注以及注塑的方式。從該技術(shù)的本質(zhì)來看，該技術(shù)也就是平面IC技術(shù)的延伸與優(yōu)化，但是該技術(shù)所表現(xiàn)出來的性能遠遠優(yōu)于IC技術(shù)，作用范圍相對較廣，可加工對象也有了進一步的擴展，能夠?qū)崿F(xiàn)對非硅晶體材料的三維立體制造。該技術(shù)在微機械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，很大程度上促進了MEMS技術(shù)的推廣與發(fā)展，是先進精密儀器制造中應(yīng)用范圍較廣的技術(shù)。但是不得不說的是，該技術(shù)在微機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用中存在造價過于高昂的缺點，且技術(shù)應(yīng)用模式也相對較為繁復(fù)，對此準LIGA技術(shù)應(yīng)運而生。該技術(shù)可以以濺射的方式促使硅片上逐漸形成一層厚度為230nm左右的薄膜，能夠有效實現(xiàn)對射線的隔離。其次，通過對此旋涂還能夠形成一層30um左右正性的抗腐蝕層。該技術(shù)所應(yīng)用的射線多為高壓汞燈，在電鍍之后能夠形成立體的金屬微型構(gòu)件，其次可以輔之以微型機械蝕刻的方式除去構(gòu)件中的預(yù)鍍層，進而得到符合需求的微型構(gòu)件。

4超精密機械制造技術(shù)及其應(yīng)用

該制造技術(shù)主要選擇硬度較高的刀具等，實現(xiàn)對工件的切削。現(xiàn)今該技術(shù)應(yīng)用過程中所廣泛使用的工具分別有車刀、銑刀以及鉆頭等等。在采用金剛石刀具進行工件加工時，能夠完成對直徑為25um軸件的加工，表面相對較為平整光滑。而選擇微型號鉆頭作業(yè)時，可以鉆出直徑約為2．5um的小孔。此外，還可以選擇細小磨料以及金屬絲放電磨削的方式進行微型結(jié)構(gòu)的加工。超精密機械制造技術(shù)隸屬于傳統(tǒng)制造工藝，在現(xiàn)今制造業(yè)中仍然多有應(yīng)用。

5特種加工工藝及其應(yīng)用

一般來說，特種加工工藝主要有激光光束加工、隧道顯微鏡加工以及電火花加工三大類別。就激光光束加工而言，其能夠通過發(fā)射高能量密度光束的方式實現(xiàn)對工件的加工，可以形成小孔、微孔，還能夠?qū)崿F(xiàn)較為精密的切削等，該技術(shù)在制作防偽標記、打字以及焊接上有著廣泛的應(yīng)用。就隧道顯微鏡加工來看，其能夠?qū)崿F(xiàn)分子數(shù)量級工件的加工?？梢砸越饘偬结槥殡姍C，產(chǎn)生具有較強穿透力的隧道電流，進而改變其相應(yīng)分子及原子結(jié)構(gòu)的排列順序。而在利用細微電火花進行微機械制造加工的過程中，能夠以脈沖活化放電的方式，通過局部高溫實現(xiàn)對金屬部件的加工。該加工方式不需要以宏觀切削的形式進行，只需要控制脈沖放電量就能夠?qū)崿F(xiàn)對金屬的精細化加工，能夠形成極為細微的孔洞與縫隙，可以實現(xiàn)對軸、平面以及三維曲面等的加工。

總而言之，在國內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快的時代背景下，機械制造業(yè)也得到了極為迅猛的發(fā)展，制造精度也越來越高，微機械制造技術(shù)現(xiàn)代化水平也越來越高，已經(jīng)實現(xiàn)了由傳統(tǒng)一維加工向三維加工的轉(zhuǎn)變，其加工設(shè)備的集成化程度也越來越高，對此必須加強對微機械制造工藝的應(yīng)用，以此在促進技術(shù)本身不斷完善的同時，促進國內(nèi)精密制造的不斷發(fā)展。

參考文獻

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