大批傳統(tǒng)制造企業(yè)紛紛進入3D打印領(lǐng)域——3D打�,。簭母拍钭呦驊�(yīng)用

近日，中國科學(xué)院科研人員在瑞士利用歐洲失重飛機,，成功完成了微重力環(huán)境下陶瓷材料立體光刻成形技術(shù)試驗,，為我國空間站、深空探索等任務(wù)中實現(xiàn)“太空3D打印”拓寬了技術(shù)路線,。這是團隊成員完成飛行任務(wù)后合影留念,。

英國紐卡斯爾大學(xué)近日宣布，研究人員通過干細胞中提取研發(fā)的“生物墨水”,，利用3D打印技術(shù)打印出了世界首個人工角膜,。無獨有偶，荷蘭埃因霍溫市也宣稱,，正著手運用3D打印技術(shù)建造5棟混凝土房屋,，建成后將成為全球首批可正式用于居住的3D打印房屋——3D打印再次迎來發(fā)展的春天

“隨著HP（惠普）,、GE（美國通用電氣）、西門子,、霍尼韋爾等一大批傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)進入3D打印領(lǐng)域,，未來幾年，3D打印的優(yōu)勢將集中爆發(fā),。不過,，表面的喧囂并不能掩蓋我國缺乏核心技術(shù)、核心產(chǎn)品,、核心服務(wù)的事實,。”中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍表示,。

速度和成本是關(guān)鍵
3D打印是否具有持久的生命力主要取決于兩方面,，一是成型速度，二是成本,。今后,，批量化制造將成為3D打印發(fā)展的新趨勢。專家表示,，“沒有速度就沒有生命力”

3D打�,。ㄔ霾闹圃旒夹g(shù)），是CAD(計算機輔助設(shè)計)模型直接驅(qū)動的,、可以完成任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造方法總稱,。“以前談3D打印,，那是陽春白雪,，是生產(chǎn)系統(tǒng)的配角�,！薄爸袊�3D打印第一人”,、清華大學(xué)教授顏永年說，3D打印發(fā)展到今天,，已經(jīng)慢慢介入到傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域。

這與華中科技大學(xué)教授張海鷗的看法不謀而合,�,！�3D打印，現(xiàn)如今已不再是單純的打印模型和樣件,，更多是直接制造功能性產(chǎn)品,，它必將與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)展開激烈競爭，并帶來新的產(chǎn)業(yè)革命,�,！睆埡ｚt表示,。

北京三帝科技股份有限公司旗下北京隆源成型自主研發(fā)的激光金屬鋪粉3D打印機。經(jīng)濟日報·中國經(jīng)濟網(wǎng)記者 沈慧 攝

現(xiàn)實的確令人振奮,。以我國C919大型客機機頭工程樣件研制所需的鈦合金主風(fēng)擋窗框為例,，如果從歐洲訂購至少需要兩年才能拿到零件，而4個框,，每個框的鍛造模具費需要50萬美元,。采用3D打印技術(shù)后，從制造零件到裝上飛機,，北京航空航天大學(xué)王華明團隊僅用了55天,，并且零件費用還不到模具費的五分之一。

憑借著對原材料靈活疊加利用的優(yōu)勢,，3D打印被《經(jīng)濟學(xué)人》多次推上封面,，并被寄予“掀起第三次工業(yè)革命”的重任。有學(xué)者認為,，它將從源頭顛覆傳統(tǒng)制造業(yè),。對此，顏永年并不贊同,，“3D打印不會取代傳統(tǒng)的技術(shù),，而是一種結(jié)合，是對傳統(tǒng)行業(yè)傳統(tǒng)技術(shù)的提升”,。

天下武功唯快不破,。顏永年表示，3D打印是否具有持久的生命力主要取決于兩方面：一是成型速度,，二是成本,。今后，批量化制造將成為3D打印發(fā)展的新趨勢,。如果幾十個小時甚至幾天才能打印一個零件,，那么3D打印也就僅能用于科研�,！耙驗闆]有速度就沒有生命力,，誰會要慢吞吞的東西？”顏永年說,。

當然,，降低成本也是3D打印亟待解決的另一道難題�,！氨热绗F(xiàn)在采用的材料中,，合金粉末比鋼材還貴，這導(dǎo)致其成本比傳統(tǒng)制造業(yè)還高，那就沒有競爭力,�,！鳖佊滥暾f。

應(yīng)用是發(fā)展動力
人們對于3D打印的認識已經(jīng)從概念階段向應(yīng)用階段轉(zhuǎn)變,。未來,，3D打印的發(fā)展趨勢是速度更快、精度更高,、成本更低,、應(yīng)用更廣、操作更簡便

當3D打印技術(shù)走出實驗室,，該何去何從,？應(yīng)用，這是業(yè)界給出的答案,�,！�3D打印的主體市場是航空航天，這是一個永不衰敗的市場,，放棄了它就意味著沒有抓住重點,。”顏永年說,。

GE航空集團非常著名的Leap發(fā)動機配套燃油噴嘴,，便是3D打印應(yīng)用的一個典型案例。這一燃油噴嘴利用3D打印技術(shù)加工制作,，把20個零部件整合為一個部件,，設(shè)計之后重量降低了25%，耐用性增加了5倍,，燃油效率提高了百分之十幾,。

不僅是航空航天，大型結(jié)構(gòu)件和精密件制造等方面,，也存在大量3D打印需求,。顏永年表示，3D打印“所見即所得”的特性,，非常適用于制造微米級—毫米級的內(nèi)流道復(fù)雜結(jié)構(gòu),，這種內(nèi)流道采用傳統(tǒng)加工方式是做不出來的。

而對于生物制造,，這一3D打印最前沿的領(lǐng)域,，顏永年認為，基于3D打印技術(shù)的細胞三維受控組裝工藝,，是生物制造中最為核心的技術(shù)，其目標為具有新陳代謝特征生命體的成形和制造,。前不久,，國內(nèi)科學(xué)家們就使用3D打印技術(shù)構(gòu)建生物支架,，通過取用孩子耳朵上的軟骨細胞，為5名天生具有耳朵缺陷的小孩安裝了新的耳朵,。

“3D打印是一項基礎(chǔ)技術(shù),，與其他技術(shù)融合發(fā)展后，可以在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,�,！绷_軍認為，人們對于3D打印的認識已經(jīng)從概念階段向應(yīng)用階段轉(zhuǎn)變,，這說明3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展指日可待,。未來，3D打印的發(fā)展趨勢是速度更快,、精度更高,、成本更低、應(yīng)用更廣,、操作更簡便,，其發(fā)展方向是終端產(chǎn)品生產(chǎn)、智能化,、批量化等,。

自主是努力方向
從技術(shù)工藝、材料,、軟件,、應(yīng)用等幾個指標來看，我國3D打印整體上與國際的差距還非常明顯,。要想發(fā)展壯大,，3D打印設(shè)備的核心零部件國產(chǎn)化率必須提高

作為一項前沿、顛覆性技術(shù),，3D打印近年來大放異彩,，不少國家紛紛布局并將其上升為國家戰(zhàn)略。這源于樂觀的前景,。根據(jù)國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的最新展望報告,，全球3D打印技術(shù)相關(guān)支出在2018年預(yù)計達到120億美元，到2021年,，全球3D打印行業(yè)支出有望達到200億美元,，5年復(fù)合增長率達到20.5%。

理想很美好,，現(xiàn)實卻有點骨感,。“目前，從技術(shù)工藝,、材料,、軟件、應(yīng)用等幾個指標來看,，我國3D打印整體上與國際的差距還非常明顯,。”羅軍拿應(yīng)用這一指標舉例,，美國占比接近一半,，主要集中在軍工領(lǐng)域；歐洲占比約為四成,，主要集中在民用領(lǐng)域,；我國占比不到一成。

究其原因,，羅軍分析,，一是成本偏高，二是認識不夠,，三是部分打印機的穩(wěn)定性,、精度、產(chǎn)品強度不能滿足生產(chǎn)要求,�,！氨M管目前應(yīng)用在3D打印領(lǐng)域的材料已達1000多種，但是與傳統(tǒng)制造業(yè)相比,，還遠遠不夠,。尤其部分尼龍材料、陶瓷材料,、光敏樹脂材料和鈦合金等冶金粉末材料基本依賴進口,，這嚴重影響了我國3D打印產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展�,！绷_軍說,。

在顏永年看來，中國3D打印發(fā)展壯大,，打印設(shè)備的核心零部件國產(chǎn)化率還需提高,。“雖然沒有必要所有零部件全都自己造,，但若完全依賴進口,，缺少相應(yīng)配套能力，這是一件危險的事情,�,！彼�以激光振鏡舉例,，我國進口一臺設(shè)備需要30多萬美元，而且需要提前付全款,，半年后才能交貨,。

差距不可小覷，但也并非完全不可逾越,。近年來科技部、工業(yè)和信息化部先后出臺相關(guān)政策,，對3D打印發(fā)展給予了很多政策支持,。其中，由顏永年領(lǐng)銜創(chuàng)辦的永年激光科技有限公司,，設(shè)計出LCD系統(tǒng)集成,，首次提出將激光選區(qū)熔化、激光熔覆LCD設(shè)備和大功率激光器,、大數(shù)據(jù),、工業(yè)機器人等集成在同一平臺上實現(xiàn)“互聯(lián)互通”。據(jù)悉,，這一設(shè)計采用先進數(shù)控系統(tǒng),，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

未來,，中國3D打印將何去何從,？羅軍建議從3個方面入手：一是政府積極扶持，鼓勵企業(yè)搭建更多開放式應(yīng)用服務(wù)平臺,，促進3D打印與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合,。二是鼓勵企業(yè)與國際頂尖的科研機構(gòu)開展國際合作，創(chuàng)建國際化研發(fā)中心,、聯(lián)合實驗室,、研究院。三是鼓勵科研院校,、職業(yè)院校深化校企合作,，開設(shè)3D打印學(xué)院（專業(yè)），培養(yǎng)更多3D打印應(yīng)用型人才,�,！皣鴥�(nèi)3D打印行業(yè)還需進一步抱團發(fā)展，形成合力,�,！绷_軍強調(diào)。

來源：臺海網(wǎng)