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传统制造起变革,3D打印“未来”

时间:09-17 来源:互联网 点击:

  近年来,3D打印这一热门词汇频频进入人们的视野。随着以智能化、数字化和网络化为愿景的智能制造、"工业4.0"等新兴战略上升到国家层面,3D打印作为其中一项重要内容正被大家越来越重视。

  

  传统制造起变革

  时间追溯到上世纪90年代,3D打印技术问世。经过多年的发展,3D打印已在工业造型、机械制造、军事、建筑、影视、家电、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域取得技术突破并得到初步应用。虽然目前全球3D打印市场份额只占整个制造业的0.02%,但随着3D打印技术和材料的发展,其应用领域必将不断拓展,应用规模将不断扩大。

  据武汉纺织大学材料科学与工程学院特聘教授包海峰介绍,3D打印就是用机器打印三维物件,以分层制造、逐层叠加方式产出成品,这种生产方式无需模具,可一次加工完成非常复杂结构的产品。目前3D打印机有多种成型系统,都具有不同的特点,比如3D建筑打印机能够以黏土、陶瓷浆料等为打印材料。

  

  数据显示,2012年,全球3D打印设备市场规模为22.04亿美元,比2011年增长28.6%。全球市场研究公司Gartner发布报告称,2014 年全球3D打印设备市场规模已经达到38亿美元,今年出货量可达217350台,增幅高达100%。该机构预测到2018年该市场出货量将超过230万台,规模可望达到125亿美元。

  工业和信息化部部长苗圩认为,有了3D打印技术以后,可以最大限度地满足每个消费者个性化需求,当然现在还处于一个发展阶段。对于一些特别复杂的,很难加工、又无需批量化的零部件,3D打印具有强大竞争优势。由于这种技术的变化,可能对传统的生产方式带来一个革命性的变化。

  业内人士苗圩近日还表示:"这一技术代表制造业加工方式的重大变革,目前已经到了与汽车、航空航天等领域跨界合作的必然时刻,跨领域的深度融合将使3D打印技术在推进制造业智能、高效、协同、绿色发展的进程中发挥巨大作用,工信部也将积极发挥引导管理职能,鼓励开展3D打印在汽车、航空航天等领域的应用示范,广泛推进3D打印与各行业的跨领域合作。

  中国粉末冶金技术创新战略联盟3D打印专业技术委员会主任宗贵升将3D打印的应用分三个层面:一个是所谓的高端,就是航天航空汽车;第二个应用就是针对专业人士的,工程师、设计师做,快速模型以及一些设计的验证;第三个层面的应用就是民用的桌面打印机,所以,这场革命是一种以新材料为基础,新技术为途径的变革。

  材料瓶颈阻发展

  我国从20世纪90年代起研发3D打印技术,目前,清华大学、北京航空航天大学、西安交通大学、华中科技大学等研究机构与企业已经在3D打印设备和材料领域取得一定研究成果。2012年10月,中国3D打印技术产业联盟成立,2013年,中国3D打印技术产业创新中心(南京、潍坊、珠海)相继成立。 2013年,3D打印入选国家863计划,国家提供4000万元作为研究基金来支持3D打印核心技术的发展,北京投入了15亿元支持3D打印技术。在地方政府层面,3D打印产业更是遍地开花,成为各地政府追捧热点,包括南京、武汉、珠海、青岛、成都、长沙等地都筹建了3D打印产业园,并在资金、土地、配套政策上给予支持。

  2015年2月,业内认为,中国3D打印行业迎来了产业发展的春天——工信部、发改委及财政部联合发布了《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》,首次将增材制造(即3D打印)产业发展上升到国家战略层面,对3D产业的发展做出了整体计划。其中也对我国3D打印的现状进行了客观评价:我国增材制造产业化仍处于起步阶段,与先进国家相比存在较大差距,尚未形成完整的产业体系,离实现大规模产业化、工程化应用还有一定距离。而据同花顺统计数据,目前涉及3D打印概念的共有37家上市公司。但是,沪深股市至今还没有一家真正以3D打印为主业的上市公司。

  为何我国3D打印技术还不能完全工业化?"材料瓶颈被业内普遍认为是限制3D打印发展的首要问题。"包海峰这样说。

  据了解,打印材料方面,3D打印材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,另外材料的价格也偏高,亟须丰富材料品种、降低材料价格。现在3D打印技术应用的材料已达130多种,但是比传统工业生产能应用的材料还是少很多。

湖南华曙高科技有限责任公司华北区域经理苑承志认为:"目前,我们研发并生产的打印材料以尼龙及尼龙复合材料为主,而PP、PE、PC等高分子材料和其他多种多样的材料也可以通过3D打印机进行打印,希望相关的企业、研究所也参与到不同打印材料成型的研究过程中,不仅满足高附加值,也

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