【3D打印行業(yè)的初步研究2】

【我國3D打印發(fā)展簡史與現(xiàn)狀】

1990年，華科王運贛教授在美國參觀訪問時接觸到了剛問世不久的快速成型機。最初，王運贛教授想從最早出現(xiàn)的基于光敏樹脂原料的光固化立體成型技術做起。然而，液態(tài)光敏樹脂材料價格太高，華中科技大學的快速制造中心，轉攻以紙為原料的分層實體制造技術(LOM)。1991年，華中科技大學(當時的華中理工大學)在時任校長、已故著名機械制造專家黃樹槐的主持下，成立快速制造中心，研發(fā)基于紙材料的快速成型設備。1994年，華中科技大學快速制造中心研制出國內第一臺基于薄材紙的 LOM樣機，1995年參加北京機床博覽會時引起轟動。LOM技術制作沖模，其成本約比傳統(tǒng)方法節(jié)約1/2，生產周期也大大縮短。

1992年，西安交大盧秉恒教授（國內3D打印業(yè)的先驅人物之一）赴美做高級訪問學者，發(fā)現(xiàn)了快速成形技術在汽車制造業(yè)中的應用，回國后隨即轉向研究這一領域，1994年成立先進制造技術研究所。1995年9月18日，盧秉恒教授（現(xiàn)為中科院院士）的樣機在國家科委論證會上獲得很高的評價，并爭取到“九五”國家重點科技攻關項目250萬元的資助。1997年，盧秉恒團隊賣出了國內第一臺光固化快速成型機。

我國的3D打印起步并不晚，像彥永年、王華明、王運贛、史玉升、盧秉恒等教授都是早期就加入研究的先驅�？傮w而言，我國在核心技術有先進的一面，但在產業(yè)化方面，發(fā)展還稍顯滯后。

經過20多年的發(fā)展，這個產業(yè)，美國、以色列、德國領跑全球，中國跟隨其后。在我國，北京江蘇湖北深圳西安基礎不錯，處于國內前列。目前，我國有40多家3D打印企業(yè)，如北京隆源、深圳普力得科技、武漢濱湖機電、長沙華曙高科、南京紫金立德、寶巖自動化、西安鉑力特等等。拿出產品的有近10家，其中，產量過百臺的僅4家，而擁有核心技術的，那就更少了。據(jù)深圳普力得科技資深工程師張維忠先生介紹，我國的3D打印產業(yè)，整體面臨核心環(huán)節(jié)對外依賴，耗材技術滯后等重大制約問題。硬件方面，自動化控制系統(tǒng)方面與國外相比還有較大的差距，運行穩(wěn)定性有待提高。軟件方面，與國外亦有很大差距。3D打印“打印”是表象，核心在軟件。軟件之于3D打印機，好比大腦之于人。缺了軟件，設計師靈感再多，變不成模型，打不出實物。作為3D打印支撐技術的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)為美國、以色列幾家大公司控制，國內近乎空白。市場方面，3D打印需求九成在歐美，全球行業(yè)集中度極高，歐美兩家龍頭企業(yè)已占七成份額。過度依賴外需，內需啟動緩慢，使國產3D打印產業(yè)生存現(xiàn)狀不容樂觀。從核心技術、應用材料到市場渠道，我國3D產業(yè)鏈與國外差距還很大。

總體來說，理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感。理論上講，能夠設計或想象出來的東西，全部能打印出來。相信在未來，3D打印確實能改變幾乎整個制造業(yè)。但現(xiàn)在，3D打印技術及其產業(yè)還很不成熟，任然處于“拓荒階段”， 替代不了傳統(tǒng)制造業(yè)。深圳普力得科技有限公司總務部經理區(qū)寶明女士認為，目前3D打印技術具有制造物體周期需求短、適應單件個性化需求、在大型薄壁件、蜂窩狀復雜結構部件、鈦合金等難加工、易熱成形零件制造方面具有較大優(yōu)勢。但也只是對傳統(tǒng)工藝的補充，是“錦上添花”的技術。目前，3D打印技術存在著制造成本高，制造效率低，制造精度尚不能令人滿意，工藝與裝備研發(fā)不充分，尚未進入大規(guī)模工業(yè)應用等方面的問題。因此，不能把3D打印萬能化，更革不了傳統(tǒng)制造業(yè)的命。什么“打印飛機”、“打印汽車”，都不靠譜，只是打個模型�，F(xiàn)今的3D打印技術還不能打印超過1000個零部件的東西，打印材料昂貴而且有限，打印尺寸也受限制，打印出的東西，在機械強度、電氣屬性等暫時都無法與傳統(tǒng)制造業(yè)相抗衡�，F(xiàn)今，3D打印技術只有跟傳統(tǒng)制造業(yè)改造與提升相結合，才有更大生存空間。

【3D打印主流技術】

目前全球3D打印機形成四大流派，即熔融堆積、疊層堆積、粉末堆積、激光成型。它們都用軟件設計三維圖，再用塑料、金屬、樹脂等耗材，逐層累積“打印”三維實物。

1，熔融沉積成型（Fused deposition modeling，簡稱FDM），可利用熱塑性材料，金屬、可食用材料等進行成型制造；

2，選擇性激光燒結（Selective laser sintering，簡稱SLS），這種技術得用的材料為熱塑性塑料，金屬粉末，陶瓷粉末等；

3，薄材成型（Laminated object manufacturing，簡稱LOM），舉個例子，把一張張的紙鋪上去累積而成的模型，當然金屬膜，塑料膜也可以；

4，光固化（Stereolithography，簡稱SLA），可利用的材料是光敏樹脂等聚合物。

【3D打印發(fā)展瓶頸】

3D打印技術可以使用很多種材料，如ABS塑料、PLA、尼龍、玻璃填充聚胺、光固化材料、銀、鈦、鋼、蠟、干膜和聚碳酸脂。3D打印始于塑料材料，但是如今打印材料品種繁多，不斷增加，包括陶瓷、食物、玻璃，甚至人體組織。

巧婦難為無米之炊，材料限制是目前3D打印行業(yè)的最大瓶頸。可使用材料有限不說，材料價格也是一大阻礙。例如，3D打印使用的塑料原料成本為$60 - $425/千克（2.2磅），而傳統(tǒng)注塑工藝使用相同量的材料只需$2.40-$3.30。20雖然對原型或小批量生產來說，較高的成本不是什么問題，但是對于大批量生產來說就顯得很不經濟。如果將來在耗材上有非常大的突破，3D打印必然迎來井噴期，發(fā)展高歌猛進，那時候，只怕真要革命了！

大眾消費者專業(yè)操作技術的匱乏和機器的高造價，核心環(huán)節(jié)對外依賴，市場認知度低，加之產業(yè)鏈發(fā)展不全面，創(chuàng)業(yè)大師們在市場運作推廣方面也無典范杰作可循。這也促成資本市場伸長脖子，踮起腳尖，卻望而止步。如此情形，沒了LED的大躍進，卻又多了3D打印的噱頭，少了行業(yè)高歌猛進的風頭。

當然，發(fā)展中的問題要在發(fā)展中解決。當年的大哥大如此，后來的互聯(lián)網亦如此。危中有機、機中有危，歷史不會停止，因為瓶頸就是用來突破的，就想世界紀錄就是用來被打破的一樣�！居鄡|萬】

您好，鉑力特公司主要產品是金屬零件

很不錯的文章

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