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我國3D打印技術發展態勢及影響分析
2013-07-10 17:11:40   作者:   來源:   評論:0 點擊:

 

   用打印機可以打出一個杯子、一臺發動機,甚至一輛汽車?這不是天方夜譚,而是當前炙手可熱的3D打印技術。今年以來,3D打印技術在國內掀起熱潮,3D打印機亮相各大展會,3D打印概念股票價格猛漲。在堪稱“魔幻”的技術特性背后,3D打印到底能給我國制造業和百姓生活帶來哪些改變?

 

    當電影照進現實

 

    普通人對3D打印最直觀的印象,來自今年的賀歲片《十二生肖》。電影里,成龍扮演的國際大盜用掃描手套獲取了獸首模型的三維數據,傳輸到遠程電腦上,與電腦連接的打印機很快就打出一個個與原型一致的復制品。

 

    從電影里可以看出,3D打印有別于傳統制造對原材料進行切削等“減材工藝”。它是一種“增材制造”,即以三維模型為基礎,以粉末為原料,通過逐層堆積來構造物體。

 

    由于3D打印不需要事先開發模具,也不會浪費材料,并且制造過程比較省時,因此,它也被稱為“快速成型”技術。

 

    3D打印雖然神奇,但這項技術其實并不新。早在上世紀80年代,美國就誕生了3D打印。上世紀90年代,國內的一些高校也開始研究這項技術。但是,此后很長一段時間,3D打印一直默默無聞。

 

    華中科技大學快速制造中心主任史玉升,是國內最早研究3D打印的學者之一。他回憶,當年在山東推廣3D打印技術時,自己被認為是“騙子”“大忽悠”。

 

    與當年的落寞相比,3D打印現在可謂紅得發紫。國內3D打印技術領軍人物、北京航空航天大學教授王華明,今年5月參加首屆中國國際技術進出口交易會時曾感慨,3D打印走紅的速度令人始料未及。

 

    3D打印為什么這樣紅?時代背景很重要。近年來,美國總統奧巴馬多次強調3D打印的重要性,把它和機器人、人工智能并列為美國制造的關鍵技術;英國《經濟學人》雜志認為,3D打印等數字化生產模式將推動第三次工業革命。

 

    我國經濟正由“要素驅動”轉向“創新驅動”。中國工程院院士盧秉恒說,3D打印的一大特點是“所想即所得”,只要能在電腦里設計出三維模型,3D打印機就能幫你變成現實,“這可以大大縮短新產品的開發周期,幫助我國企業從制造走向創造”。

 

    產業化路途尚遠

 

    3D打印有這么多技術優點,讓不少人驚呼它將“顛覆傳統制造業”。國內不少企業也摩拳擦掌,欲從中分得一塊蛋糕。

 

    資本市場的反應最為靈敏。早在去年年末,3D打印概念股中航重機和南風股份就進入上行通道,迄今為止的漲幅分別達到170%和70%。在這種示范效應下,幾乎每隔一段時間,就有上市公司宣布介入3D打印業務。

 

    電子商務企業也躍躍欲試。京東商城已試水3D打印機網購。登錄京東網站可看到,其出售的是一款美國產小型3D打印機,尺寸和一臺烤箱差不多,可以打印最大不超過14×14×14(厘米)的物品。打印機售價14999元,如果配齊七種顏色的塑料耗材(單價699元),總花費近2萬元。

 

    看上去,3D打印機似乎要和電腦一樣,走進千家萬戶了。但實際上,3D打印技術在大規模產業化上,還面臨較多的限制。

 

    首先是打印材料。一般的3D打印材料包括石膏粉、光敏樹脂和塑料等,而工業級應用的金屬材料僅有鈦、不銹鋼和金銀等寥寥數種,需要進一步擴展。

 

    亞洲制造業協會CEO羅軍指出,用3D打印技術制造很多產品都不存在技術上的障礙,關鍵是材料。我國在材料領域還處于比較被動的局面,而產品的功能與材料密切相關。

 

    其次是應用。3D打印的優勢體現在小批次、設計復雜的物件制造上,但制造大型、結構簡單和大批量的物件,相比傳統工藝仍處于劣勢。這和普通打印機一樣,打印幾張紙,用打印機很快,但如果要印一批書,還是到印刷廠做成模板再印,效率更高、成本也更低。

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