3D打印掀技術(shù)革新浪潮 改變臺(tái)州制造業(yè)生態(tài)

在我市一展會(huì)上，市民正在參觀最新的3D打印設(shè)備（資料圖片）,。

降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期,，助推制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

我市研發(fā)的金屬粉末直接成型技術(shù)或于今年5月面世

將與傳統(tǒng)模具行業(yè)相輔相成

3D打印技術(shù)在全球掀起技術(shù)革新浪潮,。雖然我國(guó)3D打印技術(shù)尚處于初級(jí)階段，但是這股熱潮勢(shì)不可擋,。相較而言,，臺(tái)州的3D打印技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展較早較快。在臺(tái)州幾個(gè)興起的新產(chǎn)業(yè)中,，3D打印技術(shù)算是個(gè)高科技的“小鮮肉”,，它以迅猛之勢(shì)，從源頭顛覆傳統(tǒng)制造業(yè),，機(jī)器將取代模具,、部件、半成品到成品等每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),。這項(xiàng)技術(shù)能不能改變世界有待時(shí)間驗(yàn)證,，但對(duì)于臺(tái)州而言，它已經(jīng)改變了制造行業(yè)的生態(tài),。

數(shù)據(jù)

3D打印合作企業(yè) 從幾十家到幾百家

快速制造國(guó)家工程研究中心黃巖示范中心的一組數(shù)據(jù),，無(wú)疑能體現(xiàn)出近幾年臺(tái)州企業(yè)對(duì)于3D技術(shù)的需求：2011年，與該示范中心合作的企業(yè)只有幾十家,，而光2015年一年,，就有一兩百家（三四千家次）制造企業(yè)向其購(gòu)買3D技術(shù)服務(wù)，累計(jì)已有400多家臺(tái)州制造企業(yè)與其合作過(guò),。

此外，浙大臺(tái)州研究院已經(jīng)在桌面打印機(jī),、光固化機(jī)器等方面進(jìn)行了探索,。特別是在桌面3D打印方面，他們的機(jī)器在硬件上已處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,，用的是伺服電機(jī)和閉環(huán)控制系統(tǒng),，而其他普通的3D打印機(jī)多數(shù)采用步進(jìn)電機(jī)。這最大的好處就是提高了精密程度,，XYZ軸的移動(dòng)精度可以達(dá)到0.0127毫米,，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，基本滿足企業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)需要,。

案例

降低研發(fā)成本,，縮短研發(fā)周期 3D打印輔助臺(tái)州新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

據(jù)了解，3D打印技術(shù)與普通打印機(jī)工作原理基本相同,，只需要在打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”,，與電腦連接后,，通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物,。

“3D打印的優(yōu)勢(shì)很明顯,，可免除制造刀具、夾具和模具的過(guò)程,，直接進(jìn)行產(chǎn)品加工,，解決了生產(chǎn)工藝難以解決的問(wèn)題，降低研發(fā)成本,，縮短研發(fā)周期,，能有效地輔助企業(yè)在新產(chǎn)品上的開(kāi)發(fā)�,！痹邳S巖區(qū)政府領(lǐng)導(dǎo)大力推進(jìn)下,，西安交通大學(xué)盧秉恒院士的團(tuán)隊(duì)在黃巖成立了西安交大快速制造國(guó)家工程研究中心黃巖示范中心（黃巖合創(chuàng)），寇志強(qiáng)是該中心的負(fù)責(zé)人,。

“3D打印就在我們身邊,。在黃巖，已經(jīng)有好多家假牙,、玩具,、摩托車零件、塑料日用品生產(chǎn)企業(yè),，在使用3D打印技術(shù),。”示范中心負(fù)責(zé)人寇志強(qiáng)說(shuō),。

黃巖是傳統(tǒng)制造業(yè)基地,，有著扎實(shí)的工業(yè)基礎(chǔ)，而快速制造國(guó)家工程研究中心的3D打印技術(shù)全國(guó)領(lǐng)先,。

3D打印還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是增加機(jī)器數(shù)目,，就可以提高產(chǎn)能，且機(jī)器是一次性投資,，僅需考慮電費(fèi),，以往的人力加工則要不斷地投入。一條傳統(tǒng)注塑生產(chǎn)線至少要5至6個(gè)工人操作,，而一名技術(shù)員卻可以管理數(shù)十臺(tái)全自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備,。

更大的顛覆在于柔性供應(yīng)鏈。在傳統(tǒng)制造業(yè)模式中,，客戶提出生產(chǎn)需求時(shí),，須根據(jù)市場(chǎng)預(yù)期確定每批生產(chǎn)數(shù)量后開(kāi)展批量生產(chǎn)，一旦工廠投入運(yùn)作，即使供過(guò)于求或供不應(yīng)求,，生產(chǎn)線亦難以停下,。而3D打印則可先打印實(shí)驗(yàn)性產(chǎn)品，依據(jù)市場(chǎng)反饋效果后再做決定,。

就3D打印對(duì)模具行業(yè)的益處,，寇志強(qiáng)舉了玉環(huán)一家吸油煙機(jī)廠的例子。當(dāng)時(shí),，該企業(yè)正準(zhǔn)備做一款葉輪原型,。按照傳統(tǒng)工藝，葉輪開(kāi)一次“鋼�,！�,，需要近10萬(wàn)元，如果設(shè)計(jì)有瑕疵的話,，修改起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,，還有可能做無(wú)用功，耽誤研發(fā)周期,。

“我們當(dāng)時(shí)給他做了20多款葉輪原型,。如果在以前，這些葉輪設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出來(lái)后,，要全部形成產(chǎn)品不太現(xiàn)實(shí),。但3D打印可以做出來(lái)，然后逐一試驗(yàn)?zāi)目钤胍糇钚�,、吸風(fēng)量最大,，選定一款后，再開(kāi)鋼模去大量生產(chǎn),。這就大大節(jié)約了時(shí)間成本和資金成本,，而且規(guī)避了投資風(fēng)險(xiǎn)�,！笨苤緩�(qiáng)說(shuō),。

助推傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí) 3D打印技術(shù)被“請(qǐng)”進(jìn)校門

不開(kāi)模具就做出樣品，對(duì)于現(xiàn)在的不少臺(tái)州制造企業(yè)來(lái)說(shuō),，3D打印并不是件稀罕事。

當(dāng)前3D打印的需求處于井噴期,，原先制造業(yè)靠山寨打市場(chǎng)的模式走不通了,，走創(chuàng)新路線意味著要在研發(fā)方面投入更多財(cái)力精力，3D打印無(wú)疑是首選,。

溫嶺的水泵閥門制造全國(guó)知名,，但在研發(fā)上卻漸漸出現(xiàn)弊端，如何讓企業(yè)在降低研發(fā)成本和周期的同時(shí)，提高產(chǎn)品研發(fā)效率,，打開(kāi)新路子,？

林凱所在的浙大臺(tái)州研究院專門針對(duì)溫嶺水泵閥門產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，和英國(guó),、德國(guó)的實(shí)驗(yàn)室合作研發(fā)高性能尼龍,，打印出來(lái)的水泵和真機(jī)的性能相近，可以直接裝進(jìn)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試,，解決了3D打印產(chǎn)品“中看不中用”的弊端,。

目前，已有四五十家企業(yè)和浙大臺(tái)州研究院達(dá)成3D打印合作,。

林凱給記者算了一筆賬,，原先一個(gè)產(chǎn)品直接開(kāi)模要幾千甚至上萬(wàn)元，一旦產(chǎn)品不滿意,，還要重新做�,，F(xiàn)在水泵企業(yè)購(gòu)買整套3D打印設(shè)備也就2萬(wàn)元左右，用3D打印一整套家用水泵,，也只要八九百元錢,。

另外，企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程變得更加“私密”,。

“過(guò)去企業(yè)要將圖紙交給快速成型企業(yè)進(jìn)行開(kāi)模,，常常會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)意被盜用的現(xiàn)象，一些大型水泵廠為做好保密工作,，不得不把一個(gè)產(chǎn)品分成好幾塊分散加工�,，F(xiàn)在設(shè)計(jì)師只要把樣圖接入配套的程序，就可以實(shí)現(xiàn)自我操作,，直接打印出一體化的產(chǎn)品,。”林凱說(shuō),。

與此同時(shí),，這兩年來(lái)，臺(tái)州的各大院校幾乎都將3D打印技術(shù)“請(qǐng)”進(jìn)了校園,。在工業(yè)設(shè)計(jì)課程上,，原先很多實(shí)現(xiàn)不了的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在都可以打印出來(lái),，在中小學(xué)勞技課上,，打印一些上課所使用的道具，而臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生更是開(kāi)設(shè)了3D照相館挖掘起其中的商機(jī),。

國(guó)際領(lǐng)先的金屬粉末3D直接打印成型技術(shù) 今年5月或?qū)⒚媸?br />
2015年,，臺(tái)州盛泰新材料科技有限公司與浙大臺(tái)州研究院開(kāi)展合作，在實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)目標(biāo)后，企業(yè)對(duì)3D打印機(jī)的材料,、質(zhì)量,、細(xì)節(jié)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，產(chǎn)銷形勢(shì)看好,。

該企業(yè)擁有臺(tái)州首條3D打印機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流水線,，目前一天能夠生產(chǎn)20臺(tái)左右的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。

現(xiàn)在市場(chǎng)上能夠?qū)崿F(xiàn)3D打印機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的企業(yè)還不是很多,，因此該企業(yè)對(duì)這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景持樂(lè)觀態(tài)度,，將擴(kuò)大產(chǎn)能，主動(dòng)對(duì)接臺(tái)州塑料等相關(guān)行業(yè),。

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)打印效率的提高及成本的降低,，3D技術(shù)對(duì)模具行業(yè)的影響將不容小覷,。”浙大臺(tái)州研究院科技創(chuàng)新處副處長(zhǎng)陳禮剛說(shuō),。

但目前,，臺(tái)州乃至全國(guó)的3D打印技術(shù)仍處于最初級(jí)階段，如果一再模仿和簡(jiǎn)單加工,，臺(tái)州3D打印“走得早”的優(yōu)勢(shì)就將蕩然無(wú)存,。

“現(xiàn)在的3D打印技術(shù)，只能做到輔助企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā),，只能用來(lái)看,，而不能直接生產(chǎn)產(chǎn)品，這主要在于目前3D打印的材料,，大多以樹脂,、尼龍等為主�,！标惗Y剛說(shuō),，不出意外，今年5月,，臺(tái)州和德國(guó)團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)的金屬粉末直接打印成型技術(shù)面世,，屆時(shí)，生產(chǎn)的任何“產(chǎn)品”都能變成實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品,，進(jìn)入千家萬(wàn)戶,。

但目前，3D打印目前并不適合批量生產(chǎn),，生產(chǎn)1件和生產(chǎn)1萬(wàn)件的成本單價(jià)基本接近，而且3D打印需要的時(shí)間也較長(zhǎng)。

陳禮剛認(rèn)為,，3D打印是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主流趨勢(shì),，打印材料的成本也將隨之下降，成本的降低讓廠商有了更多的資源去設(shè)計(jì)更好更具創(chuàng)意的產(chǎn)品,，用戶也就有了更多的產(chǎn)品可以選擇,。

聲音

3D打印與模具行業(yè)雙贏互補(bǔ)

浙江大學(xué)臺(tái)州研究院科技創(chuàng)新處副處長(zhǎng) 陳禮剛

3D打印是臺(tái)州傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)上的一種革命，從古至今,，我們一直在學(xué)習(xí)如何“減材制造”,。比如你想要加工一副模具，那么你需要先購(gòu)買原材料,，原材料必須要比你要加工的模具要大,，然后我們使用數(shù)控銑、精雕機(jī)來(lái)一步一步地切削掉鋼料,，來(lái)得到我們想要的模具,。

而3D打印恰恰相反，它是一種“增材制造”,，不需要在原材料上切削,，直接就得到我們想要的產(chǎn)品。

那么“增材”比“減材”在制造方法上有什么優(yōu)勢(shì)呢,？最大的優(yōu)勢(shì),，就是我們不必花大量的精力來(lái)培養(yǎng)各種各種的人才和技術(shù)工了。只需要在機(jī)器上輕輕一按,，就可以完成工件的制造,，而且可以遠(yuǎn)程加工。

在臺(tái)州,，3D打印與模具行業(yè)是雙贏互補(bǔ)的,。

目前，臺(tái)州的3D打印企業(yè)還太分散,，未來(lái)若把幾家聚集在一起成立專門的3D打印產(chǎn)業(yè)園,，增強(qiáng)行業(yè)氛圍，同行之間也能相互切磋,，對(duì)于3D打印的技術(shù)推廣都會(huì)有好處,。

而隨著材料、制造工藝的逐步改進(jìn),，3D打印在臺(tái)州乃至全國(guó)的應(yīng)用前景將越來(lái)越廣,，它將與傳統(tǒng)制造形式相輔相成，共同推動(dòng)我市制造業(yè)的發(fā)展,。
來(lái)源：臺(tái)州商報(bào)

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