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3D打印给中国带来的机遇和挑战

字号+ 作者:新闻小编 来源:未知 2019-07-16 10:53 我要评论( )

:当前,新一轮世界科技革命正在孕育,第三次工业革命初见端倪。我国正处于工业转型升级的关键时期,3D打印制造技......

  当前,新一轮世界科技革命正在孕育,第三次工业革命初见端倪。我国正处于工业转型升级的关键时期,3D打印制造技术的发展,对我国既是重大机遇,又带来了挑战。加快推进打印制造技术研发及产业化,对于提升我国制造业的整体创新能力,取得在数字化制造、智能制造方面发展的主动权,抢占先进制造业发展制高点,加快工业转型升级和经济发展方式转变具有重要意义。

  目前3D打印可运用的领域

  3D打印房子、打印比基尼,甚至打印F1赛车近年来,3D打印成了超前科技的代言词,迅速火遍全球,英国《经济学人》杂志甚至认为它将与其他数字化生产模式一起,推动实现第三次工业革命。但对于普通老百姓来说,你可能认为3D打印: 这东西很酷,但能干什么呢?

  先临三维科技股份有限公司营销策划部的王红梅说,别以为3D打印离我们很远,其实它就在我们身边,有可能是你手上的一部手机,家里的一个花瓶或是棋盘上的一颗棋子,甚至是定制的鞋子、巧克力都能打印出来。

  在位于萧山区的先临三维科技股份有限公司的展览室,记者看到各种各样的三维打印作品。大的有汽车零件,电器设备、小的有假牙、鞋子、鼠标等。

  王红梅说,3D打印技术已经成功运用于众多行业,如汽车制造、航空航天、模具制造、电子电器、消费品、牙科、骨科、文物古建、雕刻、建筑、能源、科研、职业教育等。

  老百姓当前见到最多的,可能就是水晶内雕的3D打印了。王红梅说,像立体的人物,花鸟等,经过10来分钟的打印,就能完整地被装进水晶内,这是3D打印最简单的应用之一。

  一位研发中心的工作人员给我们演示了这个过程。工作人员先用3D相机拍摄下现场一位女孩的照片,然后经过电脑软件稍加处理,把水晶块放入激光3D打印机中,启动打印程序,打印机闪烁出绿色的光开始打印,不到5分钟,一个逼真、立体、微缩版的人像,就出现在水晶块的内部了。无论从水晶的哪一个角度看,都是立体的,就像人被装进了里面一样。

  这个只是最基础的应用,主要用在3D照相馆、风景区等地。工作人员说,他们还有一种三维打印机,可以打印出彩色的立体人和树脂立体人像。

  我国3D打印产业发展现状及存在的问题

  自20世纪90年代初以来,清华大学等高校,在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术等方面开展了积极的探索。尽管已有部分技术处于世界先进水平,但国内3D打印成本较高,多用于实验,规模化应用尚需时日。用3D打印替代传统制造业批量生产,从效率、成本和可靠性等方面来看都面临着极大挑战。从产业发展角度来说,我国3D打印产业主要存在以下四个方面亟待破解的问题:

  产业布局层面,3D打印技术路线和国家层面产业发展战略亟待出台。首先,3D打印技术没有被确立为国家主流制造技术范畴。3D打印技术往往被看作工业设计的一种辅助手段,国家对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。其次,3D打印产业培育的基础较为薄弱。3D打印产业没有形成产业链、工业环境不配套等等;在一些核心技术和关键器件上仍然对国外依赖较大;在应用方面,我国的3D打印产业分布领域也较为狭窄。

  产业规模层面,3D打印行业共性标准没有建立,制约了大规模商业化。3D打印技术应用特征是小批量、多品种和个性化,这就凸显行业共性标准的决定性意义。目前国内的3D打印企业整合度较低,主导的技术标准、开发平台尚未确立,技术研发和推广应用还处于无序状态等等。可见,3D打印行业共性标准体系一日不建立,3D打印就一日不能大规模商业化。

  产业支撑层面,3D打印材料供给不足成为产业发展的一个巨大瓶颈。3D打印产业特殊性之一就是材料为王。耗材对3D打印技术的应用和发展起决定作用。国内有能力生产3D打印材料的企业并不多,主要依赖进口,特别是金属材料。由于国内3D打印产业还处于弱小阶段,过小的市场导致企业缺少加大研发投入的能力与动机,而且即便耗材研发成功,也存在规模化生产、材料配比等问题。

  产业成长层面,3D打印产业的技术产品化开发滞后于国内市场开发。一方面,我国3D打印技术大多积淀在高校,代表一定实力的3D技术开发大多为清华大学等高校所掌握。但由于高校在技术产业化方面固有缺陷,使得这些技术的产品化开发还很不充分;已有的几家自主制造3D打印设备企业规模较小,研发力量不足。另一方面,国内3D打印服务的市场开发由于进入门槛低而出现过度开发特征。虽然,他们迅速开拓了3D打印服务市场,但同时由于原发性创新与产业核心技术的缺失也给整个处于孵化期的行业增添了风险。

  3D打印创业前景令人期待

  3D打印的兴起带动了一批创业的热潮,越来越多的人投入到3D打印创业行列里。而这上个世纪的技术能否打开这个世纪的市场令人值得期待。

  尽管3D打印技术目前仍然存在着某些不完美之处,最大的问题是材料问题,目前还不能打印复合材料。比如一双鞋由不同材料组成,鞋面是一种,鞋底又是一种,一次打印完成是不可能的,需要分别打印不同部分。其次,耗时过长也是一个问题,一个非常小的玩具兔子也要打印两个小时。

  自从有公司公开3D打印全部技术之后,3D打印机的价格下降了不少,然而过高的机器成本还是让有些人吃不消。一些工业级打印机售价高达几十万甚至上百万,而好的桌面级的打印机也是一万到三万不等,一台双喷头的MakerBot Replicator 2X 3D打印机售价为29999元。对此,一些创业者普遍认为,由于国产打印机与进口的还是有相当大的差距,购买进口打印机自然有保障,然而购买进口打印机也意味着需要投入巨大的创业成本。

  不过,很多人对3D的未来市场前景充满了期待,小张就是众多3D打印创业者中的一个。他与朋友合伙准备组建自己的公司,我觉得3D打印未来的前景还是挺好的,国家现在也开始投入资金发展3D产业,否则我也不可能辞职在这行创业的。小张说。但是,营销依然是困扰他的问题,因为宣传不够就无法接到订单,如今他已经准备把自媒体营销当作自己未来宣传的重要手段。虽然现在计划的很好,但是肯定会遇到一些困难,创业就是这么回事,后天很美好,但先要熬过明天。

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