讓設計“拼圖”“走出屏幕”的技術(shù)，有多神奇？

本報記者 王 者 鄭洋洋 李凱旋

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增材制造技術(shù)通過(guò)3D打印方式制造零部件，廣泛應用于航空航天、醫療器械制造等領(lǐng)域，深入生產(chǎn)生活的方方面面。記者走訪(fǎng)山東、山西、四川三地，采訪(fǎng)3名增材制造工程技術(shù)人員，講述他們在校內訓練、社會(huì )實(shí)踐和生產(chǎn)一線(xiàn)中，緊抓機遇、不懼挑戰，努力為“大國制造”貢獻力量的故事。

相比傳統數控加工對毛坯件做的減材工作，增材制造是通過(guò)3D打印方式制造零部件的技術(shù)，可以實(shí)現復雜、精密、輕量化零件的高效一體化加工。增材制造技術(shù)憑借定制化、損耗少、精度高等優(yōu)勢，對制造業(yè)降本增效作用明顯。

運載火箭發(fā)動(dòng)機的零部件、醫用護目鏡、房屋……大到數十米的建筑物，小到微納米尺度的元器件，增材制造技術(shù)正深入多個(gè)行業(yè)和人們的生活。

近日，記者走近3名增材制造工程技術(shù)人員，了解他們如何在實(shí)踐中打磨細節、鍛煉技藝，逐漸成長(cháng)為符合產(chǎn)業(yè)需要的技能人才。

山東東營(yíng)市技師學(xué)院范智軒——

校內訓練強技術(shù)

雙眼緊盯屏幕，指尖在鍵盤(pán)與鼠標間快速移動(dòng)，復雜的三維模型在電腦上逐漸展現。范智軒架起掃描儀，將零件的每個(gè)細節捕捉入內……

7月份，范智軒憑借嫻熟技術(shù)，在第一屆黃河流域職業(yè)技能大賽上獲得增材制造項目金牌。

2022年，范智軒進(jìn)入山東東營(yíng)市技師學(xué)院智能制造系3D打印技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)學(xué)習。談起當初為何選擇這個(gè)專(zhuān)業(yè)，范智軒直爽地說(shuō)：“作為新興領(lǐng)域，3D打印前景廣，將來(lái)一定好就業(yè)。”

入學(xué)第一課上，學(xué)院教師、全國技術(shù)能手、齊魯工匠魏龍翔講解了增材制造技術(shù)過(guò)程?？粗?zhù)模型通過(guò)3D打印慢慢變成實(shí)物，范智軒打心底里佩服。

當年底，學(xué)院選拔增材制造人才，組建大賽班，備戰技能大賽。范智軒報了名，并順利通過(guò)層層選拔。

進(jìn)入大賽班后，范智軒每天訓練11.5小時(shí)，專(zhuān)注學(xué)習與比賽項目相關(guān)的理論知識，熟練掌握三維建模、設備使用和工藝流程等。

訓練過(guò)程中，范智軒要面對各種工業(yè)產(chǎn)品，通過(guò)掃描、建模，再由3D打印設備制作定制夾具。一次，為葉輪制作夾具時(shí)，范智軒一度犯難。葉輪由許多葉片構成，形態(tài)復雜，使用掃描儀掃描時(shí)，范智軒總是找不到合適角度，掃描不到葉輪圓周中心，急得他在操作臺前直跺腳。

一籌莫展之際，魏龍翔提示：先固定葉輪，再從多個(gè)角度進(jìn)行嘗試。范智軒找來(lái)藍丁膠固定葉輪，將掃描儀每個(gè)角度都擺一擺、試一試。經(jīng)過(guò)多次嘗試，終于找到最佳掃描角度，完成葉輪建模。

近年來(lái)，東營(yíng)市加快構建并完善技能人才培養、使用、評價(jià)、激勵體系，為人才提供成長(cháng)沃土。截至目前，全市技能人才突破38.62萬(wàn)人，其中，高技能人才占比達33.61%。

山西長(cháng)治技師學(xué)院張力偉——

社會(huì )實(shí)踐提水平

在第一屆黃河流域職業(yè)技能大賽中，20歲的張力偉獲得銀牌。張力偉是山西長(cháng)治技師學(xué)院四年級學(xué)生，在增材制造這個(gè)前沿技術(shù)領(lǐng)域，他從完全陌生到熟練掌握，并非一帆風(fēng)順。

張力偉初中畢業(yè)后進(jìn)入長(cháng)治技師學(xué)院，從最基本的理論和手工練習學(xué)起，到進(jìn)行測繪、設計，再到運用逆向工程技術(shù)來(lái)還原、修復物品。從生產(chǎn)條件來(lái)看，增材制造似乎并不復雜。但每名技術(shù)人員對目標理解的準確性、對構件的設計、對參數的判斷與設定，都會(huì )影響產(chǎn)品最終質(zhì)量。

這次比賽中，張力偉要設計制造一件用以固定加工對象的夾具。當時(shí)，擺在面前的只有一件非標的原模型，他需要根據模型進(jìn)行理解，設計出適配的夾具。

測繪、畫(huà)圖、打印……考慮到材料特性和粘合效果，張力偉調整了機器的硬度參數和溫度參數。因為天氣熱，張力偉在提高機器內部溫度的同時(shí)，打開(kāi)了機器上下蓋，給機器進(jìn)行外部散熱。“如果不打開(kāi)蓋子，內部就無(wú)法通風(fēng)散熱，這是我在學(xué)校就試驗過(guò)多次的。”張力偉說(shuō)。

“我們堅持產(chǎn)教一體、工學(xué)一體的教學(xué)模式，讓學(xué)生在實(shí)踐中得到鍛煉。”長(cháng)治技師學(xué)院現代制造技術(shù)應用系主任喬琳介紹。

像張力偉這樣的技能人才，畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)即可躍升工程師序列，在市場(chǎng)上很搶手。“我的很多學(xué)長(cháng)學(xué)姐都找到了心儀的工作，我也希望能為‘大國制造’貢獻一份力量。”張力偉充滿(mǎn)信心。

高技能人才受歡迎的背后，是長(cháng)治市多措并舉的扶持政策。長(cháng)治市人社局四級調研員馬新會(huì )介紹，2023年，長(cháng)治市技能人才總量達到51.91萬(wàn)人，高技能人才占技能人才比例提升到36.28%。

四川成都工貿職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊劉奇——

生產(chǎn)一線(xiàn)磨細節

四川成都工貿職業(yè)技術(shù)學(xué)院3D打印中心，各類(lèi)設備不斷運轉，不少學(xué)生在這里磨煉技術(shù)。

對照零件設計要求單，材料成型及控制技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生楊劉奇沉思片刻，心中有了思路。他打開(kāi)三維軟件，開(kāi)始設計結構圖紙，一塊塊“拼圖”組成該零件的立體圖像。確認方案無(wú)誤，啟動(dòng)3D打印設備，只見(jiàn)噴頭翻飛轉動(dòng)，作品很快“走出屏幕”、變成實(shí)物。

2020年6月，楊劉奇進(jìn)入學(xué)校增材制造集訓隊，通過(guò)夜以繼日的學(xué)習訓練，成長(cháng)快速，在多個(gè)賽事中獲得佳績(jì)。

增材制造技術(shù)在修復作業(yè)中也有妙用。楊劉奇告訴記者，將破損的物品掃描后，可以根據數據制造補足缺口的材料，還能優(yōu)化原有機能。“醫學(xué)需要的材料可以被打印出來(lái)，破損的文物也可以被修復。”楊劉奇說(shuō)。

3D打印設備智能化水平大幅提升，楊劉奇把訓練重點(diǎn)轉移到前端的設計環(huán)節上，日常訓練時(shí)間超過(guò)10小時(shí)。前段時(shí)間，利用暑假，他又到工業(yè)企業(yè)實(shí)習，“生產(chǎn)一線(xiàn)拼的不是速度，而是對細節的嚴謹把握。鍛煉技術(shù)，要堅持‘做加法’。”楊劉奇說(shuō)。

近年來(lái)，成都多措并舉，激勵廣大青年走技能成才、技能報國之路。“選拔優(yōu)秀青年技能人才參加重大競賽活動(dòng)，加大對獲獎選手和教練團隊的獎勵力度。”成都市人社局職業(yè)能力建設處處長(cháng)杜紅林介紹，近3年來(lái)成都發(fā)放獎勵資金近千萬(wàn)元，截至2023年末，成都市技能人才總量達292.16萬(wàn)人，其中高技能人才占比31.53%。

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