· GE科学家们正将增材制造技术运用于医疗及航空制造业

你能想象，就像印刷报纸一样快速高效地“打印”出各种复杂的零部件吗？GE科学家正运用一种新型增材制造技术，可以一步就将零件加工到最终形状，因而显著不同于传统意义上的锻造、铸造或者切削加工。

为了致力于研发最新的制造技术，GE全球研发中心最近成立了增材制造实验室。通过采取逐层添加材料的新方式，从而取代传统的切削材料生产方式。GE科学家已在超声系统领域对增材制造技术展开研究，以降低劳动力和生产成本。

对于超声设备来说， 电子元件微型化技术的不断进步已大幅降低了成像控制台的大小、重量以及成本。然而，传感器或者超声探头（传送及接收信号以成像）的成本几乎保持不变。由于所需材料需要长时间的切割以及打磨，使得超声探头成为超声设备中最昂贵、劳动最密集的部件。因为必须在探测面周围制造出非常错综复杂的部件，才能获得高清晰成像。

不过，GE正运用新型增材制造技术将这些探头上的复杂部件一次“打印”成形，免去了数小时的切削及精细加工。GE坚信，这将大大降低劳动力和生产成本。此外，打印技术使得探头设计更加灵活。该技术同样能惠及其它超声探头，应用于检测昂贵和安全至上的航空和工业元件。

担任超声传感器项目领导人的机械工程师Prabhjot Singh 说:“自从人类开始生产东西以来，制造一直都是一场减法游戏，你必须切削并加工零件直到变成你想要的形状。”他还说：“尽管制作流程有所改善，但仍浪费了大量的时间和材料。现在，增材制造技术，如三维打印以及激光沉积技术，将彻底颠覆传统的制造方式。通过逐层添加材料而不是切削，我们就能节省大量时间及成本，并且减少了更多的原材料。”

Singh表示：“增材制造技术的应用也很好的响应了GE的“健康创想”理念。试想，如果我们能够像印刷报纸那样快速且低成本地打印出传感器探头，将会有更多人能负担起超声治疗，并改善更多贫困地区的医疗环境。”

除了医疗之外，GE科学家也将这种增材制造技术运用于航空制造业，以节省制造复杂的飞机发动机零部件过程中所用的原材料。同时，这项技术也给产品设计师们带来了更广阔的创作空间，使零部件设计更加灵活。与传统技术相比，这项逐层添加材料的增材制造技术能更灵活地制造出各种几何形状的零件。

GE中国研发中心制造和材料技术总监魏斌向记者表示，现在航空、发电和医疗领域的原材料，特别是贵重金属和高强度合金的价格越来越高， 高技能劳力成本在增加，产品制造周期在缩短，这对工业制造技术提出了更高的要求。“比如设计一个燃油效率更高的飞机发动机，会用到许多新材料，以及新的几何形状的零部件。如何让这些复杂的设计经济、快速地变成真正的零件？这对制造技术提出了迫切的要求。”魏斌说。增材制造技术无疑是可行的解决办法之一。魏斌还指出，在过去，复杂零件生产成本过高及制造工艺的局限在一定程度上限制了设计人员的思维。而增材制造技术是把三维的零部件“切”成两维来实现，过去因为加工手段限制而避免设计的东西，现在可以重新思考。与传统加工方式相比，增材制造技术可以加工复杂零部件，且更省材料、时间和能源，因此，在航空航天、军工、大型船舰维护等“高精尖”领域很有优势。“这些领域的零部件非常难加工，传统加工方式又使不上劲，所以是增材制造技术应用的重要突破口。”魏斌说。

这座新成立的增材制造实验室是GE履行先进技术融入制造工艺的承诺之一。GE全球研发中心致力于新型制造技术的研发，目前已有100多个针对制造技术及检测技术的投资项目。2009年10月，GE在美国密歇根建立了先进制造中心及软件技术中心，加速了下一代先进制造技术的发展。新中心将成为GE实现新技术产业化战略的重要部分。这些重大突破有望彻底改变未来的产品制造方式。