中國3D打印鈦合金領先美國

李耀偉

2013年5月13日

在環球評論界有相當話語權的美國時代雜誌，及英國經濟學人均曾把3D立體打印技術作為該刊主題。今天美國總統奧巴馬在國情咨之中也着意於3D打印列作美國再工業化的戰略部署，政府將出資投入國家新設的實驗室項目上，務要在3D打印全方位技術上領導全球。而香港不也要搞工業嗎？我們的工業家對此又有何計劃。在香港報章上我只寫過一篇由投資界贊論的文章，看來還比較皮毛。上週更有荷蘭過江龍來港打市場。

前文「升級版中國工廠」已有談到中國起用機械人的方向，卻其實中國在激光3D打印鈦合金直接生產航機框件上，成績是領先美國的！怪不得美國人那麼着急。

今年兩會期間中國航母艦載機總設計師孫偉被記者追問時說，歼15之所以能夠那麼快生產出成批樣機全頼3D打印成件的突破，2012 年是中國航空技術噴井年。據北京航空大學一名相關技術的教授在網上公開陳述，中國的3D激光打印成形技術最大可造5米x5米x5米那麼大的框件，其中已應用在歼擊機引擎的隔框中。原來一件美國F22機體上要用鍛打及焊打技術高成本才能造的單件，中國人可以在三、五個月平價百份之七十成本便做出來了。

3D打印是一種加法成形技術，具有很大的顛覆性，破壞了傳統的生產法則！傳統的成具工藝如鑄造、鍛打、機械切割等是減法，即一件原材料把不需要的減去而成形。首先要製作模具。然後將模具套在壓注機上利用動能將構件成形。由於是減法，所以很不環保，浪費不少原件的材料，就算把廢料回爐再造也耗費能源。切割的話又要不停更換切具，就算今天是五軸車床，總有一些想得出來的設計生產不出來。

3D打印是我們認識的平面打印的立體版。電腦把構件分割成一層一層的平面數據，然後高熱激光把粉末狀的原材料(如鈦合金、陶瓷、複合材料等)焊接成一頁一頁簿層，一層一層噴叠焊接便成立體了。由此，就算一件構件是中空的，原來不可能切割也能成形，也可生產，對航空構件來說可大大減低重量。由於不用模具，無壓注機，生產週期及成本是傳統方法遠遠達不到的。可以說祇生產一件，成本也可以接受。3D打印的經濟學大有可能令過往鉅大投資的項目弄得破產！例如美國的F35要生產上1000 架才賺錢，但用新技術件只要200-300架！

對整個生產工業的顛覆就更可能害死很多德國及日本的傳統廠家，他們以前投資過的都會變成廢物！由於3D成形變化更大，設計出來的組件更天馬行空，以往分成三件再併接的，現在一體成具，整個組裝工程的理念也不一樣了。

當然並不是說中國可以永遠保持領先﹐但3D打印技術的應用是跨越性的，有如無線電話取代有線，是人類第三次工業革命的觸發點。