3D打印的“中国创造梦”    

󰁍 2014-03-24 15:22 282人喜欢


3D打印,一个听起来有些玄妙的名词,激发了人们无限的想象力。从大到房屋、汽车小到人体器官、牙齿等很多领域都适用,显然有着太多的想象空间。而业界也对3D打印推崇备至,更有人直接将3D打印提升至"第三次工业革命"的高度。事实上3D打印技术的确在制造、医疗、科研等行业已有小规模应用,并隐有爆发增长之势。作为制造大国,中国能够与世界同步的机会并不多,3D打印无疑是当前最接近成功的一个。

  应用前景广泛

  二十世纪80年代,3D打印就已经有了雏形,在随后的发展中这一技术已经为许多工程师和设计师们使用。而大多数人听说3D打印技术是近一两年的事情,但这并不妨碍人们对3D打印的憧憬。与同为以3D技术为基础的3D电影、3D电视、3D游戏等不同,3D打印真正让我们对其产品"看得见,摸得着"。

  在前不久举办的一个3D打印展览会上,《政府采购信息报》记者也亲身体验了3D打印的魔力。一台看起来与普通喷墨打印机类似的机器,也同样使用喷嘴就可以打印出立体的生活用品、机械零件、艺术雕塑、专业的医用骨骼,甚至可以打印出一幢完整的建筑模型。据现场专业人员介绍,现在3D打印的应用范围已经渗入艺术、生物医疗、航空、汽车、工业设计等多个行业,并且仍在不断拓宽。

  真正让业内人士感到振奋的是,3D打印的另外一个称呼--快速成型,因为3D 打印可以显着减少产品设计周期,并能够大幅降低设计研发成本。其原理是借助于3D打印技术,设计师可以用三维软件设计出一个原型之后,通过3D打印机用各种原料快速打印出一个三维实体模型,用来检验各个指标是否达到了设计要求。这种方式让产品设计过程中的修正和完善变得更加轻松容易,而传统制造工艺难以企及,也显着降低了成本。正因为如此,有些工业领域已经在应用3D打印技术来改造设计和工艺,而未来3D打印的应用范围将会更加广泛。

  广东省佛山市峰华卓立制造技术有限公司总经理陈耀波为记者举例道,现在汽车的某些部件设计周期大幅缩短,实际上就是得益于使用了3D打印技术进行工艺改造:原来可能要用一年的时间才能试验出成品,现在只需三个月就可以全部完成。3D打印技术优势就在于的数据还原度非常高,这对于量产的工艺和效率都有显着的改善。

  推动制造业创新

  因为3D打印技术可以大幅降低新产品推出的周期,能够减少工业模具开发的时间和成本,所以其一经面世即对制造业产生了强大的吸引力。对于工业制造企业而言,由于不需要动用加工机床和开发模具,业内人士估算用3D打印制作设计成品的时间和成本只有传统加工方法的10%~30%。

  另外,由于成品时间短和还原度高,能够快速为工程师准确表达设计思想和产品功能;同时由于节省了模具成本,将会让企业有更多的资金和精力推出新品,更快速地对市场需求进行反应。

  3D打印技术的深层意义在于,它将有可能改变传统工业格局和大规模生产方式的理念。业界普遍认为,3D打印技术将会给中国制造转型为中国创造提供新动力。据了解,我国从20世纪90年代起就开始研发3D打印技术,起步并不晚于发达国家,并且已经取得丰硕成果。专业人士表示,3D打印技术是新的工业革命的关键技术之一,中国在这个领域已取得了很大的成绩,基本与西方发达国家处于同一水平,大家已经站在同一条起跑线上。

  从某种意义上讲,3D打印技术将会加速科技创新,这让我国长期处于追赶和规模扩张型的工业产业模式看到了改变的希望。受工业技术进步以及劳动力结构变化的影响,近年来中国制造的优势正在减弱,如何让中国制造转型中国创造成为各方关注的焦点。对于正在寻求产业升级之道的工业等领域,3D打印技术的兴起无疑会成为一个突破口。

  中国制造经过三十多年的积累,已经形成了非常完善的产业链、具备成熟的生产工艺,这为3D打印的技术转化、创新和应用奠定了非常坚实的基础。

  3D打印技术是否能催生新的工业革命尚待观察,但它确确实实可以成为中国制造的一次重要升级机遇。

  欢腾之下有隐忧

  2012年12月,工业和信息化部副部长苏波表示,3D打印将深刻影响制造业的未来,成为未来新的经济增长点。为加快推动3D打印制造技术的研发和产业化,我国将加强制度顶层设计和统筹规划,加大财税政策引导力度,适时筹建相关制造行业组织。这也是官方正式为3D打印技术在我国的发展定调。

  然而由于市场尚处于初级成长阶段的原因,国内的3D打印技术虽然已经在一些领域得到了应用,但从整个产业的角度看,无论是规模还是形式,都仍属于小众需求,远未达到可以改变格局的程度。业内人士指出,尽管国内3D打印企业已经实现了自主制造设备,但相对发达国家而言还缺乏技术创新,有一定的模仿痕迹。另外,虽然国内的3D打印技术与发达国家相比理论上并无差距,但是在上游技术以及配套软件、材料等方面还有很大不足,产业链上的产学研用并未形成有效对接。

  此外,现在普通3D打印机的精度尚难以控制,成品相较传统制造工艺还显粗糙;而工业级打印机的精度虽高,但成本居高不下,这就失去了改变制造工艺的意义。就当前的发展水平和成本来看,3D打印技术也不适合于批量生产,更适合于个性化制造以及科研、设计等需求。

  北京太尔时代公司副总经理颜旭涛表示,目前国内对3D打印期望过高,就现阶段而言,3D打印技术只能部分替代传统工艺,颠覆制造业还为时尚早。他还表示,目前国内的3D企业应该避免走低价市场策略,应该积累技术、沉淀理念,改变研发方向和经营模式,只有这样才能走得更长远。

  据记者了解,目前国内很多从事3D打印设备制造和3D打印服务的企业还都处于起步阶段,数量不多、规模不大。3D打印企业基本上可以分为三类:第一类是依托于科研院校的基础研发企业,能够制造出相对简单的3D打印设备以及材料;第二类是国外3D打印设备的代理商,专门经销3D打印设备、设计软件和材料;第三类是3D打印服务提供商,他们购买3D打印设备,为生产制造型企业或有需求的用户提供打印服务。尽管3D打印产业目前还存在着一些制约发展的因素,但这些企业对未来前景普遍表示乐观。

  来自政策面的积极信号是,工信部正在研究制定3D打印技术路线图和中长期发展战略,并推动完善3D打印技术规范和标准制定。科技部也在近期推出了扶持3D打印产业发展的指南,并将设置专用经费支持3D打印技术研究。

  显然,在政府积极推动的产业背景下,中国3D打印企业需要的是认真研发创新技术,改变市场上各种不利的因素,才能让这个创新的产业保持良性发展。



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