中國(guó)3D打印前景

增材制造技術(shù),，俗稱3D打印,，是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采用材料逐層堆積的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，其始于20世紀(jì)80年代的快速成形技術(shù),。目前,，已經(jīng)發(fā)展出激光燒結(jié)技術(shù)、熔融沉積成形技術(shù),、立體光刻技術(shù),、電子束熔煉技術(shù)、超聲波固結(jié)技術(shù),、噴墨沉積技術(shù)等多種類型,。而從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，噴墨沉積技術(shù)才是真正的3D打印,。

　　相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除（切削加工）技術(shù),，增材制造采用的是材料累加的制造方法，不需要傳統(tǒng)的刀具,、夾具及多道加工工序,，而是利用三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在一臺(tái)設(shè)備上可快速而精確地制造出任意復(fù)雜形狀的零件,，解決了許多過(guò)去難以制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形問(wèn)題。而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,，制造效率越顯著,。
　　增材制造改變了通過(guò)對(duì)原材料進(jìn)行切削、組裝生產(chǎn)的加工模式,，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí),、隨地、按不同需要進(jìn)行生產(chǎn),，一定程度上將改變以福特制造裝配生產(chǎn)線為代表的大規(guī)模批量生產(chǎn)方式,，將深刻影響制造業(yè)的未來(lái)，因此國(guó)外學(xué)術(shù)界認(rèn)為其是“第三次工業(yè)革命”的重要標(biāo)志之一,。
　　需要注意的是,，增材制造技術(shù)是制造技術(shù)原理的一次革命性突破，但它不可能取代切削,、鑄鍛等傳統(tǒng)制造技術(shù),，它是對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)的補(bǔ)充與完善。目前,，這項(xiàng)技術(shù)的主要問(wèn)題：一是制造精度尚不能達(dá)到傳統(tǒng)超精度加工技術(shù),；二是生產(chǎn)效率還比較低，不適用于大批量生產(chǎn),；三是成本仍然較高,，制造設(shè)備和材料成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)制造；四是在材料,、工藝,、設(shè)備的技術(shù)方面尚不成熟。
　　產(chǎn)業(yè)升級(jí)新機(jī)遇
　　當(dāng)前,，中國(guó)正處于從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”邁進(jìn)的重要時(shí)期,，同傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，增材制造技術(shù)能夠讓設(shè)計(jì)師在很大程度上從制造工藝及裝備的約束中解放出來(lái),，更多關(guān)注產(chǎn)品的創(chuàng)意創(chuàng)新,、功能性能。
　　增材制造技術(shù)還通過(guò)簡(jiǎn)化或省略傳統(tǒng)制造中的工藝準(zhǔn)備,、試驗(yàn)等環(huán)節(jié),，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造,、檢測(cè)高度一體化,，能夠顯著縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期和研發(fā)成本。因此,，增材制造技術(shù)對(duì)于增強(qiáng)我國(guó)制造業(yè)自主創(chuàng)新能力具有重要意義,。
　　作為一項(xiàng)新興技術(shù),，增材制造技術(shù)的發(fā)展能夠催生和培育增材制造設(shè)備與相關(guān)服務(wù)新產(chǎn)業(yè)，包括零部件委托加工,、專業(yè)設(shè)計(jì)分析,、軟件開(kāi)發(fā)等業(yè)務(wù)。發(fā)展增材制造技術(shù)有助于帶動(dòng)金屬和功能材料制備,、設(shè)計(jì)/控制軟件開(kāi)發(fā),、激光器/噴嘴等核心元部件研發(fā)，打破國(guó)外壟斷,。發(fā)展增材制造技術(shù)能夠進(jìn)一步推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造,、定制化制造、專業(yè)化制造和綠色制造,，促進(jìn)高端裝備制造,、生物制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此,，發(fā)展增材制造是培育新興產(chǎn)業(yè),、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要途徑,。
　　我國(guó)自20世紀(jì)90年代初開(kāi)始推進(jìn)增材制造技術(shù)研究,，已經(jīng)取得了一批基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化成果，部分甚至處于世界領(lǐng)先水平,。如西安交通大學(xué)開(kāi)展了料光固化快速成形、金屬熔敷制造,、生物組織制造,、陶瓷光固化成形研究，建立了快速制造國(guó)家工程研究中心,；華中科技大學(xué)開(kāi)展了疊層制造,、選擇性激光燒結(jié)、選擇性激光熔化,、激光近成形等技術(shù)研究,；清華大學(xué)開(kāi)展了多功能快速成形設(shè)備、熔融沉積制造設(shè)備,、電子束制造設(shè)備,、生物打印技術(shù)研究；北京隆源公司開(kāi)展了激光選取燒結(jié)設(shè)備研究,；中航625所開(kāi)展了電子束成形制造研究,，華南理工大學(xué)開(kāi)展了激光金屬燒結(jié)技術(shù)研究。特別是北京航空航天大學(xué),、西北工業(yè)大學(xué)開(kāi)展的金屬熔敷成形技術(shù)研究,，在國(guó)際上首次全面突破了鈦合金,、超高強(qiáng)度鋼等難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成形工藝和成套裝備，目前已給我國(guó)提供飛機(jī)的大型零部件,，如發(fā)動(dòng)機(jī)隔框,、起落架等，并且成本低,、速度快,，處于國(guó)際領(lǐng)先水平。湖南華曙高科技有限責(zé)任公司通過(guò)引進(jìn)海外研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出選擇性激光尼龍燒結(jié)設(shè)備,，并首次實(shí)現(xiàn)對(duì)美國(guó)出口,，這標(biāo)志著我國(guó)在這項(xiàng)尖端裝備制造領(lǐng)域取得了重大技術(shù)突破。
　　通過(guò)科研開(kāi)發(fā)和設(shè)備產(chǎn)業(yè)化,，目前中國(guó)已經(jīng)改變了該類設(shè)備早期依賴進(jìn)口的局面,，并在全國(guó)建立了20多個(gè)服務(wù)中心，設(shè)備用戶遍布醫(yī)療,、航空航天,、汽車、軍工,、模具,、電子電器、造船等行業(yè),。2011年,，我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模近10億元（不含軍工市場(chǎng)）。隨著我國(guó)制造業(yè)的整體升級(jí)和在醫(yī)療,、航空航天,、汽車、軍工,、消費(fèi)電子產(chǎn)品,、地理信息、藝術(shù)設(shè)計(jì),、模具等行業(yè)的推廣應(yīng)用,，增材制造市場(chǎng)還將進(jìn)一步擴(kuò)大。
　　四大支撐加速產(chǎn)業(yè)化
　　目前,，我國(guó)增材制造技術(shù)還處于產(chǎn)業(yè)化初期階段,，發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：一是產(chǎn)業(yè)規(guī)�,；�程度不��,。增材制造技術(shù)大多還停留在高校及科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，企業(yè)規(guī)模普遍較小,，研發(fā)投入相對(duì)較低,；二是技術(shù)創(chuàng)新體系不健全,。創(chuàng)新資源相對(duì)分割，標(biāo)準(zhǔn),、試驗(yàn)檢測(cè),、研發(fā)等公共服務(wù)平臺(tái)缺乏，新產(chǎn)品推廣應(yīng)用難,，尚未建立起產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,；三是產(chǎn)業(yè)政策體系尚未完善。為促進(jìn)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，應(yīng)制定前瞻性,、一致性、系統(tǒng)性的政策體系,，尤其當(dāng)前正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,，制定實(shí)施面向產(chǎn)業(yè)化的一系列發(fā)展規(guī)劃和財(cái)稅政策尤為關(guān)鍵；四是行業(yè)管理亟待加強(qiáng),。目前我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)處于起步階段,，行業(yè)規(guī)劃、政策,、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展起到非常關(guān)鍵的作用,；五是教育和培訓(xùn)制度急需加強(qiáng)。在工程學(xué)科的教學(xué)缺乏增材制造相關(guān)必修環(huán)節(jié),，職業(yè)培訓(xùn)體系缺乏增材制造設(shè)備的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,，產(chǎn)業(yè)部門缺乏創(chuàng)新型人才和熟練技工。
　　為加快推動(dòng)我國(guó)增材制造技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,，未來(lái)需要從以下四個(gè)方面提前部署：
　　一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃,。制定國(guó)家層面的增材制造行動(dòng)計(jì)劃，成立增材制造領(lǐng)導(dǎo)小組,、咨詢專家組、執(zhí)行專家組和領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,，研究制定相關(guān)行動(dòng)計(jì)劃,，并負(fù)責(zé)組織和管理。建立多部委協(xié)同推進(jìn)機(jī)制,，由工信部,、發(fā)改委、科技部,、財(cái)政部等國(guó)家部委組織相關(guān)科研機(jī)構(gòu)專家研究制定增材制造技術(shù)路線圖和中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略,，明確這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展原則、階段目標(biāo),、技術(shù)路線,、重點(diǎn)任務(wù)和政策措施,，為我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展做好頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃。推動(dòng)完善增材制造技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的制定,，促進(jìn)增材制造技術(shù)平臺(tái)建設(shè),，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
　　二是加大財(cái)政支持力度,。充分利用現(xiàn)有政策渠道,，加大對(duì)增材制造技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的支持力度。在智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)中增加增材制造成套設(shè)備及其關(guān)鍵零部件的研發(fā)和首臺(tái)套示范應(yīng)用項(xiàng)目,，加大數(shù)控機(jī)床重大專項(xiàng)對(duì)增材制造裝備的支持,；推動(dòng)設(shè)立增材制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展資金，探索相關(guān)稅收優(yōu)惠政策,。重點(diǎn)支持增材制造軟件控制技術(shù),、材料技術(shù)、激光技術(shù)等關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā),，重點(diǎn)支持增材制造裝備的研發(fā),、第三方檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)、首臺(tái)套應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化,。
　　三是建立增材制造應(yīng)用示范基地,。在全國(guó)范圍內(nèi)篩選技術(shù)條件好、應(yīng)用需求大的代表性省市建立增材制造應(yīng)用示范基地,根據(jù)我國(guó)增材制造技術(shù)的發(fā)展水平,，立足裝備制造業(yè),，重點(diǎn)選擇在航空航天、汽車模具,、生物醫(yī)療,、電子制造等領(lǐng)域推廣應(yīng)用，分步驟,、分層次開(kāi)展應(yīng)用示范,，形成通用性、標(biāo)準(zhǔn)化,、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用平臺(tái),，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)、技術(shù)與應(yīng)用協(xié)同發(fā)展,。
　　四是組建增材制造行業(yè)組織,。積極引導(dǎo)高校、科研機(jī)構(gòu),、工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè),、增材制造設(shè)備提供商、材料及激光器研發(fā)企業(yè)和機(jī)構(gòu)、增材制造服務(wù)應(yīng)用提供商籌建行業(yè)協(xié)會(huì),，研究制定增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,、財(cái)稅政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，籌建產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的產(chǎn)需對(duì)接平臺(tái),，打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈,，推動(dòng)增材制造產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展。

主要是成本問(wèn)題,，成本低了就好發(fā)展