編者按
3D打印這個概念雖然已經誕生好多年了,但很多人至今并不清楚這到底是一種什么技術。有人說這將開啟第三次技術革命,也有人說這是又一場概念炒作。現實情況是,3D打印技術被廣泛應用于建筑、文化創意、工業等領域,更被相關專家譽為推動第三次工業革命的重要載體,深受社會各界廣泛關注。今年6月份,第二屆世界3D打印技術產業大會將在青島舉辦,屆時,3D打印技術必將引起更多人的追捧。本期“產品透視”就將焦點對準“3D打印”,對其進行深度透視。
□ 本報記者 甄書秀
近日,在建筑行業有一條新聞引人注目:號稱“全球首批3D打印實用建筑”的房屋近日亮相上海青浦。上海盈創新材料公司通過3D打印機成功“試印”出了10棟實體房屋。隨后萬科集團董事會主席王石也表示,萬科3年之后要用3D打印機打印房子。在中國,行業領先者們正欲借用3D打印技術顛覆一個價值萬億元的市場。雖然3D打印出的房子安全性是否過關還有待市場進一步檢驗,但是隨著越來越多的物品都可以通過3D打印制造出來,3D打印技術的持續火暴已然毋庸置疑。
其實3D技術早在上世紀80年代就誕生了,中國也從上世紀90年代初就開始發展3D打印技術。但由于該技術的研究資源主要在學校,實現產業化的步履蹣跚,遲遲未能打開產品市場,用過3D打印機或見過3D打印產品的老百姓并不多,所以消費者對于3D打印的認識還停留在概念階段。
據了解,目前,我國3D打印行業整體上發展形勢良好,設備、材料、軟件等核心領域都能夠不同程度實現自給,并在文化創意、工業、生物醫學等領域得到應用。現在人們可以看到利用3D打印技術制造的吉他、電子琴、臺燈等。3D打印是一個發展快速且市場潛力巨大的新興行業。據世界3D打印技術產業聯盟秘書長、中國3D打印技術產業聯盟執行理事長羅軍稱,到2016年,國內3D打印市場規模有望達到100億元。
據羅軍介紹,3D打印技術存在的意義不是什么都能做,而是傳統制造業不能做,或很難做的領域,利用3D打印技術可以輕松實現,比如個性化強、設計復雜的產品,這包括精密零部件、新產品模具和人體器官等。因此,3D打印的優勢還是比較明顯的,如在軍事工業領域,用于制造F16戰斗機的某個零件,用傳統制造技術切割打磨可能需要1.96噸原材料,而用3D打印技術只需100公斤,材料節省了近95%;在生物醫藥領域,人體器官內部血管密布,用3D打印技術可以實現這種精密處理,而用傳統制造技術則很難完成。
我國目前3D打印技術還處于起步階段、產業化的初級階段,還是比較“小而散”的狀態。羅軍認為,我國3D打印與歐美的差距主要體現在:規模上差距迅速拉大。目前,歐美3D打印企業的規模普遍都在20億~30億元的水平,而我國至今基本上還沒有一家企業銷售收入過億元,并且歐美在裝備水平上明顯高于我國,我國使用的金屬粉末等材料基本還依賴進口。歐美在3D打印方面的投入非常大,而我們的企業和科研單位基本很少有資金投入到研發領域;歐美3D打印企業基本都完成了在國內的市場布局,而國內很多企業為了生計,甚至還沒有完成國內市場的布局。3D打印技術是制造業現代化的重要組成部分,但羅軍指出:“我們的核心技術依然依賴進口,很多中國企業只能勉強維持經營,根本沒有能力研發,為節省成本使用的主要是國外專利保護期已過的3D打印技術,制造一些技術門檻較低的桌面級打印機。工藝水平也非常落后,打印時間也很長。總體而言,我們與世界領先水平的差距在越拉越大?!?/p>
至于國內3D打印行業如何才能跟上世界潮流,羅軍建議,一是要加大科研投入力度,引導科研與傳統產業的轉型升級相結合。二是加強與國際同行間的對話,及時跟蹤和了解國際同行的先進技術和發展方向,并加強國際間的合作。三是要抱團發展,避免單打獨斗,充分利用聯盟的平臺和資源優勢,集中打開應用市場。加強行業資源整合,采取多種途徑和形式,實現強強聯合,增強抗風險能力,并且要充分發揮市場機制的作用。此外,羅軍還透露,科技部和工信部等部門正在進行相關方面的調研,今年底預計將有一些扶持政策出臺。
什么是3D打印
3D打印,即快速成型技術的一種。3D打印本質上并非印刷技術,而是一種制造技術,業內也稱其為“增材制造”,是運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過逐層堆疊累積的方式來構造物體的技術。與傳統制造業通過切割打磨原料最終成形不同,3D打印是從無到有的制作過程,幾乎不產生廢料。
3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。