นี่ถือเป็นเทคนิคการประมวลผลที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม หรือที่รู้จักกันในชื่อการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) หรือการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว (Rapid Prototyping) เทคนิคนี้ได้เกิดขึ้นและพัฒนาขึ้นในภาคการผลิตขั้นสูงระดับโลกตลอดสามทศวรรษที่ผ่านมา โดยเป็นเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงแบบบูรณาการที่ครอบคลุมทั้งด้านแสงกลศาสตร์ อิเล็กทรอนิกส์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ การควบคุมเชิงตัวเลข และวัสดุใหม่ ๆต่างจากการผลิตแบบดั้งเดิมที่ใช้วิธีการตัดวัสดุออก การพิมพ์สามมิติยึดหลักการเติมวัสดุ โดยจะสร้างวัตถุสามมิติขึ้นผ่านกระบวนการวางวัสดุเป็นชั้นๆ ทีละชั้น เช่น วัสดุผงหรือแผ่นของเหลว ซึ่งเป็นการ 'ปลูก' โครงสร้างขึ้นมาจากพื้นดินโดยตรง รูปทรงสามมิตินี้จะถูกแบ่งออกเป็นระนาบสองมิติหลายชั้น ทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้นอย่างมาก ด้วยการออกแบบโมเดลโครงสร้างบนคอมพิวเตอร์ วัตถุทางกายภาพสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือตัด แม่พิมพ์ หรือเทคนิคการกลึงที่ซับซ้อนการพิมพ์สามมิติได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ, อาวุธ, ชีวการแพทย์, และการหล่อสำหรับชิ้นส่วนที่มีปริมาณน้อย, ไม่สมมาตร, และมีผิวโค้งหลายผิวพร้อมโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน—เช่น ใบพัดเครื่องยนต์อากาศยานกลวง, โครงกระดูกเทียมของมนุษย์, และช่องระบายความร้อนแบบคอนฟอร์มัล. สิ่งนี้สอดคล้องอย่างใกล้ชิดกับแนวโน้มการผลิตอุตสาหกรรมในปัจจุบันและอนาคต.
ปีนี้ได้มีการอภิปรายเกี่ยวกับการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สามถึงจุดสูงสุด นักวิชาการชาวอเมริกัน เจเรมี ริฟคิน ได้เสนอว่าการบรรจบกันของอินเทอร์เน็ตและแหล่งพลังงานใหม่จะเป็นตัวเร่งให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมครั้งใหม่ ซึ่งถือเป็น "การปฏิวัติ" ครั้งที่สามของมนุษยชาติ ต่อจากการปฏิวัติด้วยเครื่องจักรไอน้ำในศตวรรษที่ 19 และการปฏิวัติด้วยไฟฟ้าในศตวรรษที่ 20ในขณะเดียวกัน นิตยสาร The Economist ได้เน้นย้ำถึงศักยภาพทางการตลาดอันมหาศาลของเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ ซึ่งกำลังจะกลายเป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่เปลี่ยนแปลงการผลิตในอนาคต นวัตกรรมเหล่านี้จะช่วยให้โรงงานสามารถละทิ้งเครื่องมือแบบดั้งเดิม เช่น เครื่องกลึง เครื่องเจาะ เครื่องอัด และเครื่องขึ้นรูป แล้วแทนที่ด้วยซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะเด่นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สามที่กำลังเกิดขึ้นสถิติระบุว่าในปี 2010 มูลค่าการผลิตทั้งหมดของอุตสาหกรรมการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) 3D Printing อยู่ที่ 1.325 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งเพิ่มขึ้น 24.11% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า รายได้ทั่วโลกในปี 2011 อยู่ที่ 1.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งเพิ่มขึ้น 29.41% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า การคาดการณ์ชี้ว่าอุตสาหกรรมนี้จะถึง 2.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2012, 3.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2015, และ 6.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2019
แนวคิดหลักของการผลิตด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติมีต้นกำเนิดในสหรัฐอเมริกาในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 แต่จนกระทั่งปลายทศวรรษ 1980 เทคโนโลยีนี้จึงพัฒนาจนมีความสมบูรณ์และได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย ปัจจุบัน ประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และเยอรมนี มีอุตสาหกรรมการพิมพ์สามมิติที่ค่อนข้างก้าวหน้าในประเทศจีน สถาบันที่ทำการวิจัยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติยังคงมีอยู่อย่างจำกัด ขณะที่บริษัทที่นำเทคโนโลยีนี้ไปใช้และทำให้เป็นอุตสาหกรรมนั้นยิ่งมีจำนวนน้อยกว่า บริษัท ปักกิ่ง ลองหยวน ออโตเมติก โมลดิ้ง ซิสเต็ม จำกัด ได้กลายเป็นหนึ่งในบริษัทการพิมพ์สามมิติแห่งแรกของประเทศ ก่อตั้งขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการดำเนินโครงการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีชั้นสูงแห่งชาติในช่วงทศวรรษ 1990 บริษัทก่อตั้งขึ้นในปี 1994 ด้วยทุนจดทะเบียน 17 ล้านหยวนในปีแรกของการก่อตั้ง บริษัทได้พัฒนาเครื่องต้นแบบอย่างรวดเร็วแบบ SLS เครื่องแรกของจีนสำเร็จเป็นครั้งแรก—รุ่น AFS-360 ต่อมา บริษัทได้ทุ่มเทความพยายามในการพัฒนาเครื่องต้นแบบอย่างรวดเร็วแบบ Selective Laser Sintering (SLS) พร้อมทั้งมุ่งเน้นการให้บริการการประมวลผลการใช้งานต้นแบบอย่างรวดเร็วควบคู่กันไป ปัจจุบัน พันธมิตรของบริษัทครอบคลุมทั่วประเทศ รวมถึงสถาบันวิจัยภายในประเทศจำนวนมากและบริษัทชั้นนำในภาคการผลิตยานยนต์
นายฟ่ง เต่า หัวหน้าวิศวกร สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยชิงหัว เคยทำงานที่สถาบันวิจัยวัสดุโพลีเมอร์ มหาวิทยาลัยชิงหัว มีความรู้ทางทฤษฎีและปฏิบัติอย่างกว้างขวางในด้านวัสดุโพลีเมอร์และออปติกส์เลเซอร์ เขาเป็นหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญที่เริ่มแรกที่สุดในประเทศจีนในด้านนี้หนึ่งในผู้เชี่ยวชาญชั้นนำด้านการวิจัยเทคโนโลยี เขามีความเชี่ยวชาญอย่างลึกซึ้งในการประยุกต์ใช้และวัสดุของเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ ตั้งแต่ปี 1995 เขาได้เสนอการประยุกต์ใช้ Selective Laser Sintering (SLS) เพื่อ...เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบอื่น ๆ ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดของ Selective Laser Sintering (SLS) คือช่วงของวัสดุที่สามารถนำมาใช้ได้หลากหลายมาก ทฤษฎีแล้ว วัสดุที่เป็นผงซึ่งสามารถสร้างพันธะระหว่างอะตอมได้เมื่อถูกความร้อนสามารถนำมาใช้เป็นวัสดุสำหรับการพิมพ์ด้วย SLS ได้ วัสดุที่ได้รับการประมวลผลอย่างประสบความสำเร็จผ่าน SLS ในปัจจุบัน ได้แก่ ขี้ผึ้งพาราฟิน พอลิเมอร์ โลหะ ผงเซรามิก และวัสดุผงผสมของวัสดุเหล่านี้SLS นำเสนอตัวเลือกวัสดุที่หลากหลาย การใช้วัสดุที่ประหยัด และคุณสมบัติของชิ้นงานที่หลากหลาย นอกจากนี้ การกำจัดโครงสร้างรองรับที่ซับซ้อนทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท ภายใต้การนำของเขา บริษัท Beijing Longyuan ได้พัฒนาวิธีการผลิตที่ซับซ้อนอย่างต่อเนื่อง เช่น การหล่อแม่พิมพ์การลงทุน การกดแม่พิมพ์ขี้ผึ้ง และการหล่อเปลือกแม่พิมพ์ รวมถึงการประยุกต์ใช้กับผงโพลีสไตรีนและวัสดุสังเคราะห์ในการพิมพ์ 3 มิติ
เกี่ยวกับวัสดุที่ใช้ในการขึ้นรูปสำหรับ SLS เฟิง เตา ได้อธิบายรายละเอียดของแต่ละชนิดไว้อย่างครบถ้วน
โพลีสไตรีนเป็นหนึ่งในพลาสติกที่ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเป็นครั้งแรก จัดอยู่ในกลุ่มพอลิเมอร์ที่ไม่มีโครงสร้างเป็นระเบียบ (amorphous polymer) มีค่าความจุความร้อนจำเพาะต่ำ มีการไหลตัวรวดเร็วเมื่อได้รับความร้อน และแข็งตัวเมื่อเย็นตัว มีความหนืดในสถานะหลอมเหลวอยู่ในระดับปานกลาง และมีคุณสมบัติการไหลตัวที่ดีพร้อมกับความคงตัวทางความร้อนที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับ...โพลีสไตรีนไม่มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน มีช่วงอุณหภูมิหลอมเหลวที่กว้าง เริ่มอ่อนตัวที่ประมาณ 95°C กลายเป็นของเหลวระหว่าง 120°C ถึง 180°C และเริ่มสลายตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 300°C โดยปล่อยก๊าซออกมา การสลายตัวจะรุนแรงมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 380°Cเมื่อได้รับความร้อน โพลีสไตรีนจะหลอมละลายและยึดติดกัน เมื่อเย็นตัวลงจะแข็งตัวและคงรูป วัสดุนี้มีการดูดซับความชื้นต่ำ และความแข็งแรงสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการชุบเรซินในส่วนที่ขึ้นรูปแล้ว ตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักได้แก่ ความต้านทานแรงดึง ≥15 MPa ความต้านทานแรงดัด ≥33 MPa และความต้านทานแรงกระแทก ≥3 MPa เหมาะสำหรับใช้เป็นต้นแบบหรือส่วนประกอบที่มีฟังก์ชัน และยังสามารถใช้เป็นแม่พิมพ์หลักสำหรับการหล่อโฟมสูญหายได้อีกด้วย
เซรามิกส์ ซึ่งเป็นวัสดุโครงสร้างที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง มีคุณสมบัติเด่นเช่น ความแข็งแรงสูง ความแข็งสูง ความทนต่ออุณหภูมิสูง และความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลายทั้งในอุตสาหกรรมดั้งเดิมและสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงที่กำลังเกิดขึ้นใหม่ อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงและความแข็งที่สูงของเซรามิกส์นั้นก็เป็นอุปสรรคสำคัญในการขึ้นรูปและการตัดเฉือนชิ้นส่วนเซรามิกส์ ทำให้ยากที่จะทำให้ผงเซรามิกส์กลายเป็นชิ้นงานโดยตรงโดยใช้เทคโนโลยีการหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร (Selective Laser Sintering - SLS)เพื่อแก้ไขปัญหานี้ วิธีการทั่วไปที่เกี่ยวข้องคือการเพิ่มสารยึดเกาะที่เป็นอินทรีย์ อโลหะ หรือโลหะ บริษัทปักกิ่งหลงหยวนได้เสนอวิธีการเตรียมโรเตอร์เซรามิก α-SiAlON ขนาดกลางผ่านกระบวนการ SLS โดยใช้ผง Si₃N₄ (ซิลิคอนไนไตรด์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเซรามิกชนิดใหม่) เป็นวัตถุดิบ วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการทำให้ผง Si₃N₄ มีพื้นผิวเคลือบด้วยสารอินทรีย์และอโลหะสองชนิดเพื่อผลิตตัวเซรามิกสีเขียวชิ้นงานสีเขียวที่ผลิตโดยวิธีผง Si3N4 เคลือบสารยึดเกาะนี้แสดงค่าความแข็งแรงสูงกว่าชิ้นงานที่ได้จากการผสมสารยึดเกาะกับผงเซรามิกโดยตรง นอกจากนี้ ชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นสุดท้ายยังมีความแม่นยำทางมิติและสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมกว่าอีกด้วย
ผงโลหะช่วยให้สามารถทำการเผาผนึกโดยตรงของชิ้นส่วนโดยใช้โลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการขยายการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งยากต่อการผลิตโดยใช้วิธีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมเฟิง เถา ให้เหตุผลว่าทิศทางการวิจัยสำหรับเทคโนโลยีการขึ้นรูป SLS ในสาขาวัสดุโลหะควรครอบคลุม: - การเผาผนึกชิ้นส่วนโลหะองค์ประกอบเดียว - การเผาผนึกชิ้นส่วนโลหะผสมหลายองค์ประกอบ - การเผาผนึกด้วยเลเซอร์ของวัสดุโลหะขั้นสูง เช่น วัสดุนาโนโลหะและโลหะผสมอะมอร์ฟัส เทคโนโลยีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนไมโครจากวัสดุคาร์ไบด์ที่เชื่อมแข็ง นอกจากนี้ ชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติเชิงหน้าที่และโครงสร้างแบบไล่ระดับควรได้รับการเผาผนึกตามข้อกำหนดเชิงหน้าที่เฉพาะและพิจารณาด้านเศรษฐกิจ
ทรายเคลือบผลิตขึ้นโดยการผสมทรายเซอร์คอนและทรายควอตซ์เข้ากับเรซินเทอร์โมเซตติ้ง เช่น เรซินฟีนอลิก ต้นแบบที่ผลิตขึ้นโดยวิธีการหลอมด้วยเลเซอร์สามารถนำไปใช้เป็นแม่พิมพ์หล่อ (หรือแกนหล่อ) สำหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะได้โดยตรง ทรายเซอร์คอนมีคุณสมบัติในการหล่อที่เหนือกว่า จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการหล่อโลหะผสมที่ไม่มีธาตุเหล็กและมีรูปร่างซับซ้อน เช่น แมกนีเซียมและอะลูมิเนียมมีวิธีการสองวิธีในการผสมทรายหล่อกับวัสดุพอลิเมอร์ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ: การผสมทางกล หรือการให้ความร้อนกับพอลิเมอร์จนหลอมละลายก่อนเทลงในทรายหล่อแล้วคนให้เข้ากันอย่างทั่วถึงเพื่อให้เคลือบผิวทราย ด้วยคุณสมบัติการเผาผนึกที่ยอดเยี่ยม ทรายเคลือบจึงถูกนำมาใช้บ่อยในภาคส่วนต่างๆ เช่น การผลิตยานยนต์และวิศวกรรมอากาศยาน
นอกจากนี้ ปัจจุบันปักกิ่งหลงหยวนมีความสามารถในการดำเนินการแปรรูปด้วยวิธี Selective Laser Sintering (SLS) บนวัสดุต่าง ๆ รวมถึงขี้ผึ้งพาราฟิน พลาสติก และวัสดุผงผสมที่ได้จากสารใหม่ประเภทอื่น ๆ ด้วย SLS มอบความหลากหลายของวัสดุที่สามารถขึ้นรูปได้ ลดการสูญเสียวัสดุ และผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติการใช้งานครอบคลุมในหลายด้าน นอกจากนี้ เนื่องจาก SLS ไม่จำเป็นต้องออกแบบและผลิตโครงสร้างรองรับที่ซับซ้อน จึงเหมาะสมสำหรับการใช้งานในหลากหลายรูปแบบ
เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติได้รับการนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายภาคส่วน รวมถึงอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อาวุธยุทโธปกรณ์ ยานยนต์และกีฬามอเตอร์สปอร์ต อิเล็กทรอนิกส์ ชีวการแพทย์ ทันตกรรม เครื่องประดับ เกม สินค้าอุปโภคบริโภคและของใช้ในชีวิตประจำวัน อาหาร การก่อสร้าง และการศึกษาคาดการณ์ได้ว่าเทคโนโลยีนี้จะมุ่งเน้นไปที่การผลิตสินค้าอุปโภคบริโภคในชีวิตประจำวัน ส่วนประกอบที่มีฟังก์ชันการทำงาน และการผลิตแบบบูรณาการทั้งในด้านรูปทรงและฟังก์ชันมากขึ้นเรื่อยๆ หลังจากการสำรวจและนวัตกรรมมาเป็นเวลา 19 ปี ปักกิ่งหลงหยวนได้กลายเป็นผู้นำในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในประเทศจีน โดยมีส่วนสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ของจีน
อวกาศ: ผลิตภัณฑ์อวกาศมีลักษณะเฉพาะด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน, การผลิตในปริมาณน้อย, ความแตกต่างอย่างมากในข้อกำหนดของชิ้นส่วน, และข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือที่เข้มงวด การรับรองผลิตภัณฑ์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและละเอียดถี่ถ้วน ซึ่งมักต้องมีการออกแบบ, การทดสอบ, และการปรับปรุงหลายครั้ง แนวทางนี้มีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานาน ทำให้วิธีการผลิตแบบดั้งเดิมไม่สามารถใช้งานได้จริง ดังนั้น เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ด้วยวิธีการกระบวนการที่ยืดหยุ่นและหลากหลาย รวมถึงข้อได้เปรียบทางเทคนิค จึงมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้เฉพาะตัวในการพัฒนาและการผลิตผลิตภัณฑ์อวกาศสมัยใหม่ด้วยการใช้ประโยชน์จากจุดแข็งทางเทคโนโลยีของตน ปักกิ่งหลงหยวนให้บริการการผลิตชิ้นส่วนอากาศยาน รวมถึงเครื่องยนต์เฮลิคอปเตอร์, นาเซลเฮลิคอปเตอร์,ปั๊มกังหัน, โครงสร้างไทเทเนียม, ท่อไอเสีย (สูงถึง 2800 มม.), ชิ้นส่วนระบบกันสะเทือนของอากาศยาน และตัวเรือนล้อช่วยแรง ในปี 1996 เครื่องต้นแบบ SLS เชิงพาณิชย์เครื่องแรกถูกขายให้กับสถาบันวัสดุการบินปักกิ่ง ซึ่งได้นำไปใช้พัฒนาผลิตภัณฑ์การบินทางทหารใหม่สำเร็จในปี 1999 อุปกรณ์ AFS-320 รุ่นที่สองที่ผลิตเชิงพาณิชย์ได้เปิดตัวอย่างประสบความสำเร็จ การประยุกต์ใช้การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วได้ขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยสนับสนุนการพัฒนาโครงการสำคัญระดับชาติหลายโครงการในด้านการบินและอวกาศ รวมถึงเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงออกซิเจนเหลวกับน้ำมันก๊าด และเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงออกซิเจนเหลวกับไฮโดรเจนเหลวสำหรับจรวดที่มีแรงขับสูง และโครงไจโรสโคปของดาวเทียม
อุตสาหกรรมการทหาร: เมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคการผลิตแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติให้ความง่ายและสะดวกในการใช้งาน ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่สำคัญอย่างยิ่งเมื่อนำมาใช้กับวัสดุใหม่ ๆ ตัวอย่างเช่น โลหะผสมอลูมิเนียมได้กลายเป็นวัสดุโครงสร้างโลหะที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุดในภาคการทหารมาเป็นเวลานานโลหะผสมอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำ ความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และทนความร้อนได้ดี ในฐานะวัสดุโครงสร้าง ความสามารถในการทำงานที่เหนือกว่าทำให้สามารถผลิตเป็นรูปโปรไฟล์หน้าตัดต่างๆ ท่อ และแผ่นที่มีซี่โครงสูงได้ ซึ่งเป็นการใช้ศักยภาพของวัสดุในการเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของชิ้นส่วนได้อย่างเต็มที่ ด้วยเหตุนี้ โลหะผสมอะลูมิเนียมจึงเป็นวัสดุโครงสร้างน้ำหนักเบาที่ได้รับความนิยมสำหรับการลดน้ำหนักของระบบอาวุธปักกิ่งหลงหยวนได้ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติเพื่อเข้าร่วมการพัฒนาและการวิจัยโครงการอุตสาหกรรมการทหารแห่งชาติที่สำคัญหลายโครงการ ซึ่งรวมถึงชิ้นส่วนสำหรับเทอร์โบชาร์จเจอร์ของรถถังรุ่นใหม่ JS-II และตัวเรือนสำหรับกระจกมองระบบนำทางอินฟราเรด ซึ่งช่วยส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมการทหารของจีนให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น
การผลิตยานยนต์: ด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์ของจีน การผลิตรถยนต์ได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก ชิ้นส่วนที่สำคัญบางชิ้นได้กลายเป็นชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนมากขึ้น ขนาดใหญ่ขึ้น และน้ำหนักเบาลง ซึ่งจำเป็นต้องมีการรวมและการผลิตชิ้นส่วนให้เป็นหนึ่งเดียว กระบวนการหล่อทรายแบบดั้งเดิมที่ใช้แม่พิมพ์ได้ส่งผลให้แม่พิมพ์มีความซับซ้อนมากขึ้น และจำนวนชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปัจจัยเหล่านี้ได้จำกัดการก้าวหน้าของภาคยานยนต์ของจีนในระดับหนึ่งในประเทศจีน ทีมเทคนิคของปักกิ่งหลงหยวน ผู้นำด้านเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติในประเทศ ได้เริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับการนำการพิมพ์สามมิติมาใช้ในกระบวนการผลิตเครื่องยนต์รถยนต์ การพิมพ์สามมิติแบบเลือกการหลอมด้วยเลเซอร์ (Selective Laser Sintering หรือ SLS) ใช้ลำแสงเลเซอร์อินฟราเรดในการหลอมละลายวัสดุพลาสติกที่สามารถหลอมได้ (thermoplastic) จนกลายเป็นชิ้นส่วนสามมิติ ลักษณะเด่นของกระบวนการนี้คือกระบวนการหลอมละลายไม่ถูกกระทบโดยความซับซ้อนของรูปร่าง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่มีโครงสร้างภายในซับซ้อน เช่น บล็อกเครื่องยนต์ หัวสูบ และท่อร่วมไอดี/ไอเสียนอกจากนี้ SLS ยังรองรับวัสดุได้หลากหลายประเภท โดยเฉพาะทรายเรซินหล่อได้และวัสดุแบบขี้ผึ้งหาย ซึ่งช่วยให้สามารถหล่อชิ้นส่วนเครื่องยนต์ได้อย่างรวดเร็วผ่านการบูรณาการกับเทคนิคการหล่อแบบดั้งเดิมการผสานรวมระหว่าง SLS กับการหล่อได้ก่อให้เกิดเทคโนโลยีการหล่อที่รวดเร็ว ซึ่งถูกนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการสร้างต้นแบบในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและพัฒนาเครื่องยนต์ ความเหมาะสมของเทคโนโลยีนี้สำหรับการผลิตชิ้นเดียวหรือการผลิตทดลองในปริมาณน้อย ช่วยให้สามารถตอบสนองต่อตลาดได้อย่างรวดเร็ว และจัดหาผลิตภัณฑ์ในปริมาณน้อยสำหรับการทดสอบและประเมินผลได้ ซึ่งช่วยเร่งกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้รวดเร็วขึ้น การควบคุมกระบวนการขึ้นรูปของเทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนการออกแบบได้ในทันทีและมีค่าใช้จ่ายต่ำในระหว่างขั้นตอนการพัฒน สำหรับการตรวจสอบการออกแบบหรือการสร้างแบบจำลองสำหรับการประกอบสิ่งนี้ช่วยเพิ่มคุณภาพการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ความหลากหลายของวัสดุสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วช่วยให้สามารถผสมผสานกระบวนการต่าง ๆ ได้หลากหลายในระหว่างการพัฒนา การทำให้วัสดุ SLS สามารถผลิตได้ในท้องถิ่นและความสามารถในการผสานกระบวนการขึ้นรูปกับเทคนิคแบบดั้งเดิมช่วยลดต้นทุนการพัฒนา ความคล่องตัวของกระบวนการที่ผสานกันช่วยเพิ่มความถี่ในการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ ส่งผลให้เข้าสู่ตลาดได้เร็วขึ้น
บริษัท ปักกิ่ง ลองหยวน ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในการผลิตบล็อกเครื่องยนต์ ฝาสูบ กล่องเกียร์ และชิ้นส่วนอื่นๆ สำหรับผู้ผลิตรถยนต์ วิธีการนี้ช่วยให้การผลิตเป็นไปอย่างรวดเร็วและมีความแม่นยำสูง จึงทำให้สามารถดิจิทัลไลซ์ วิศวกรรมความแม่นยำ การผลิตที่ยืดหยุ่น และการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ที่ซับซ้อนได้ ปัจจุบัน ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถพบได้ในเครื่องยนต์ของรถไฟความเร็วสูง รถไฟ EMU และรถไฟใต้ดินทั่วประเทศ。
ชีวการแพทย์: เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติกำลังถูกนำมาใช้ในภาคชีวการแพทย์ ซึ่งครอบคลุมการประยุกต์ใช้เช่น กระดูก ฟัน ตับเทียม หลอดเลือดเทียม และการผลิตยาบริษัท ปักกิ่ง ลองหยวน ร่วมมือกับโรงพยาบาลทันตกรรมมหาวิทยาลัยปักกิ่ง โรงพยาบาลได้ประมวลผลข้อมูลการสแกน CT ของผู้ป่วยผ่านซอฟต์แวร์ Magics จากสถานีงาน CT แล้วถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์ จากนั้นข้อมูลจะถูกจัดเก็บในรูปแบบมาตรฐาน (รูปแบบ DICOM) และส่งให้กับลองหยวน จากข้อมูลนี้ ลองหยวนได้พัฒนาเครื่องต้นแบบอย่างรวดเร็ว AFS-320 อุปกรณ์นี้ใช้วิธีการนี้ใช้ผงโพลีสไตรีนเป็นวัตถุดิบในการสร้างแบบจำลองสามมิติ ซึ่งได้แสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ทางคลินิกที่ยอดเยี่ยมในการรักษาภาวะต่าง ๆ เช่น ภาวะเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเจริญเกินในกระดูกขากรรไกรบนในสาขาทันตกรรม นอกจากนี้ ผลการทดลองทางคลินิกยังชี้ให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการรักษาที่พึงพอใจในการจัดการกับกระดูกแตกหักแบบกระจายเรื้อรังของกระดูกโหนกแก้มและส่วนโค้งของโหนกแก้มปัจจุบัน Longyuan ได้ขยายธุรกิจไปในทิศทางใหม่ภายในภาคการแพทย์: โซลูชันการต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิตอย่างรวดเร็วสำหรับทันตกรรม โดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD เฉพาะทางทำให้สามารถออกแบบ CAD ของฟันเทียมได้ ซึ่งครอบคลุมการออกแบบ 3D สำหรับฐานฟันปลอม, ครอบฟัน, สะพานฟัน, ฟันปลอมซ้อน, วีเนียร์, และอินเลย์ ด้วยการออกแบบ CAD ที่พร้อมใช้งาน การต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิตอย่างรวดเร็วของฟันเทียมสามารถทำได้โดยอัตโนมัติ ส่งผลให้ได้ผลลัพธ์คุณภาพสูงด้วยการใช้วัสดุน้อยและต้นทุนต่ำ
ปัจจุบัน จีนได้เข้าสู่ระยะวิกฤตในการสร้างสังคมที่ค่อนข้างเจริญรุ่งเรืองอย่างครอบคลุม ตลอดจนเป็นช่วงเวลาที่สำคัญในการลึกซึ้งการปฏิรูปและการเปิดประเทศควบคู่ไปกับการเร่งการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการพัฒนาเศรษฐกิจของตน การก้าวหน้าของเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ (3D printing) มอบข้อได้เปรียบทางยุทธศาสตร์หลายประการ อาทิเช่น โอกาสทางตลาดที่กว้างขวาง การบริโภคทรัพยากรต่ำ ผลกระทบเชิงคูณที่มีนัยสำคัญ โอกาสการจ้างงานที่อุดมสมบูรณ์ และประโยชน์โดยรวมที่ยอดเยี่ยม ด้วยการใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบเหล่านี้ สามารถส่งเสริมให้เกิดกลุ่มอุตสาหกรรมยุทธศาสตร์ใหม่ ๆ ได้ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการอัปเกรดของกลุ่มอุตสาหกรรมหลัก ๆ ให้ดีขึ้นเรามั่นใจว่า Beijing Longyuan ในฐานะหนึ่งในบริษัทในประเทศที่เริ่มพัฒนาอุตสาหกรรมการพิมพ์สามมิติตั้งแต่แรกเริ่ม จะยังคงเป็นผู้นำและก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาอุตสาหกรรมการพิมพ์สามมิติของจีนในอนาคต ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากเทคโนโลยีขั้นสูง การจัดการที่เป็นมาตรฐาน บริการที่ครอบคลุม และการนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง
