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3D打印技术 中国工业革命来临为时尚早

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来源: 作者: 2019-10-16 11:04:27

英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将作为第三次工业革命的重要标志之一,引发了世人对的关注。近期,欧洲屈指可数的将3D打印技术投入数字化生产的企业--比利时梅洛特(Melotte)公司首席执行官弗勒林克(Mario Fleurinck)表示,3D打印技术可按客户需求精准定制产品,大幅提高对原材料和能源的使用率,降低生产成本及对环境的影响。他介绍说,目前3D打印的材料以金属和塑料为主。而使用等量耗材制造零件,3D打印机的生产效率是传统方法的三倍。

第三次工业革命 这一概念的创始者、经济学家里夫金(Jeremy Rifkin)此前接受记者专访时预言,3D打印技术是第三次工业革命的关键之一,将在未来数十年内彻底改变制造业和人类的生活方式。

在国外对3D打印充满憧憬并且如火如荼的展开攻势的时候,国内市场也按耐不住,开始大肆吹捧3D打印的好处。然而,真正将其转化为生产力的却寥寥无几。

上海同济大学教授、现代制造技术研究所名誉所长张曙认为: 现在的3D打印技术还是处于''打印''玩具、模具等塑料制品的阶段。过去,我们只是当这种技术是一种快速成形技术,但现在工业领域的应用,可以让设计、创意与生产分开,可以实现减少库存的生产,等于提供了新的商务模式,就势必会引起制造业的变革。 张曙同时强调,目前3D打印的技术还存在很多难题,加工精度、材料应用等方面,在制造业的应用不是一时半刻能够实现的。

杭州闪铸科技有限公司是国内个人用3D打印机的生产厂家之一,市场经理陈铮铮向记者表示: 目前,国内生产的3D打印机还多是为个人爱好者或教育研究机构提供的小型打印机,工业用途的3D打印需要更为复杂的技术,对材料也有更高的要求。目前国内还没有一家企业能够拿出非常成熟的产品来推向工业领域,距离国外先进水平还有很大的差距。

陈铮铮表示: 真正意义上工业用的3D打印机是非常昂贵的,耗材也非常昂贵。目前消费类的3D打印主要应用的材料为ABS和POA的塑料,不能完全满足工业领域的需求。虽然国内劳动力成本上涨趋势明显,但3D打印需要企业一次性对设备的投入,和对耗材的购买。特别是金属粉末类耗材,价格依然昂贵。这也是制约国内用户使用3D打印技术的原因之一。

另外,耗材的局限性也是3D打印不得不面对的现实。目前,3D打印的耗材非常有限,现有的市场上的耗材多为石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。如果真要 打印 房屋或汽车,光靠这些材料是远远不够的。比如最重要的金属构件,这恰恰是3D打印的软肋。

耗材的缺乏,直接关系到3D打印的价格。一位从事3D打印科研的工作人员拿着一件3D打印品对记者说, 这是一件飞机零部件,打印这种样品的金属粉末耗材一斤就要卖4万元,所以3D打印样品至少要卖2万元。但是,如果采用传统的工艺去工厂开模打样,几千元就可以做到。

就此分析我国3D打印存在的问题主要有以下几点:

1.缺乏宏观规划和引导

3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件技术,中游是立足于信息技术的数字化平台,下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。但在我国工业转型升级、发展智能制造业的相关规划中,对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。

2.企业对技术研发投入不足

我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节,存在较大缺陷,难以完全满足产品制造的需求。

而占据3D打印产业主导地位的美国3Dsystems、stratasys等公司,每年都投入1000多万美元研发新技术,研发投入占销售收入的10%左右。两家公司不仅研发设备、材料和软件,而且以签约开发、直接购买等方式,获得大量来自企业外部的相关细分技术、专利,已掌握一批关键核心技术。

3.产业链缺乏统筹发展

3D打印行业的发展需要完善的供应商和服务商体系、市场平台。供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商。市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业还处于 单打独斗 的初步发展阶段,产业整合度较低,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。

4.缺乏教育培训和社会推广

目前,企业购置3D打印设备的数量非常有限,应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印相关的必修环节,3D打印停留在部分学生的课外兴趣研究层面。

几乎每一项新技术应用,都会经历很长的市场培育期。3D打印技术在国外虽然已有近20年的发展历程,但仍存在缺陷。因此,要想在国内通过3D打印技术实现工业革命,短时间内恐怕是很难成功的。

 

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