隨著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革孕育興起，智能制造正在成為全球制造業(yè)變革的重要方向和競相爭奪的制高點(diǎn)。主要制造業(yè)國家紛紛出臺推動智能制造的相關(guān)戰(zhàn)略及政策，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高地。先進(jìn)制造業(yè)全媒體立足制造業(yè)的領(lǐng)域，服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推出“2017年智能制造世界巡禮”系列文章，為您梳理、總結(jié)主要智能制造國家及地區(qū)在2017年的重大事項。上一期，我們了解了美國在在自動/無人駕駛汽車方面的進(jìn)展，本期讓我們了解一下美國在3D打印領(lǐng)域進(jìn)展。
總體而言，2017年，美國在3D打印材、新型3D打印技術(shù)開發(fā)方面做了頗多有益探索，成績驕人；而部分增材制造企業(yè)則在嘗試“3D打印農(nóng)場”等新型運(yùn)營模式；在美國軍方強(qiáng)力支持下，軍用3D打印技術(shù)發(fā)展迅速。
2017年3月，美國達(dá)特茅斯學(xué)院用輪烷類化合物開發(fā)出一種超強(qiáng)智能材料，并利用3D打印使之成為納米級聚合物晶格立方體，進(jìn)而成為4D材料，可以舉起15倍于自身重量的物體，應(yīng)用前景廣闊。
6月，美國海軍部公布了使用區(qū)塊鏈來控制3D打印機(jī)的計劃。區(qū)塊鏈可以增強(qiáng)整個3D打印制造過程(包括設(shè)計、原型、測試、生產(chǎn)、最終處理等)中確保安全共享數(shù)據(jù)的能力。
8月，美國機(jī)器人生產(chǎn)商Slant Concepts將自己的3D打印業(yè)務(wù)分拆成一家獨(dú)立公司Slant 3D。Slant Concepts希望用其定制設(shè)計的3D打印農(nóng)場來改變3D打印太貴太慢的現(xiàn)狀。未來，Slant 3D計劃建造一個更大的農(nóng)場，以到達(dá)比傳統(tǒng)制造方法更具競爭力的生產(chǎn)規(guī)模。
同在8月，美國國防部授權(quán)法案(其中包括與3D打印相關(guān)的條款)獲得美國國會批準(zhǔn)，該法案要求國防部長向眾議院軍事委員會提交其增材制造計劃。法案或許會讓多個增材制造組織受益，有可能是美國軍事3D打印的一個重要里程碑。
9月，美國布朗大學(xué)研制出按需降解的3D打印生物材料。該材料可用于制造圖案復(fù)雜的微流體裝置和動態(tài)細(xì)胞培養(yǎng)物，其之所以能按需降解與一種特殊的化學(xué)觸發(fā)有關(guān)。此外，在材料研制過程中，研究人員還使用了立體光刻技術(shù)來制造3D打印結(jié)構(gòu)。
也是在9月，美國愛達(dá)荷國家實(shí)驗室開始用混合3D打印技術(shù)來生產(chǎn)先進(jìn)的核燃料。該技術(shù)據(jù)說能提高核燃料的安全性和效率，處理任何基于鈾的原料，這種能力可以使其適用于多種目的。
11月，美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室在金屬3D打印方面取得新突破——通過與佐治亞理工大學(xué)、俄勒岡州立大學(xué)以及艾姆斯國家實(shí)驗室合作，成功3D打了常見的“海洋級”不銹鋼316L。這種不銹鋼含碳量低，耐腐蝕，延展性高，可廣泛應(yīng)用于制造石油管道、發(fā)動機(jī)零件等。經(jīng)過測試，研究人員發(fā)現(xiàn)，在某些條件下，3D打印的316L產(chǎn)品強(qiáng)度比用傳統(tǒng)工藝制成的產(chǎn)品高三倍，且延展性更好。
12月，美國橡樹嶺國家實(shí)驗室用3D打印創(chuàng)建了世界上最小的微調(diào)旋鈕，寬度僅100微米。世界上最大的微調(diào)旋鈕同樣是使用增材制造技術(shù)制造的。橡樹嶺國家實(shí)驗室的科學(xué)家們希望借此展示他們的3D打印設(shè)備的生產(chǎn)潛力。
12月，美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室與加州大學(xué)伯克利分校、羅切斯特大學(xué)和麻省理工學(xué)院的研究人員共同開發(fā)出一種在幾秒內(nèi)創(chuàng)建復(fù)雜3D打印物體的技術(shù)。這個過程被稱為“立體3D打印”，克服了傳統(tǒng)增材制造的許多限制。
總體而言，2017年，美國在3D打印材料、新型3D打印技術(shù)開發(fā)方面做了頗多有益探索，成績驕人；而部分增材制造企業(yè)則在嘗試“3D打印農(nóng)場”等新型運(yùn)營模式；在美國軍方強(qiáng)力支持下，軍用3D打印技術(shù)發(fā)展迅速。
作為世界頂尖的理工類研究型大學(xué)，麻省理工學(xué)院(MIT)在2017年取得的智能制造前沿成果異常豐富，因此下一期將為MIT開設(shè)專篇，以此結(jié)束我們的美國之旅。
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