明年6月,第二屆世界3D打印技術產(chan) 業(ye) 大會(hui) 暨2014世界3D打印技術博覽會(hui) 將在青島舉(ju) 行,那些昔日裏隻能在腦子裏幻想的高科技也將轉眼成為(wei) 現實。著實 ,3D打印技術的出現,真是賺足了民眾(zhong) 的眼球,這種技術不僅(jin) 在各大文化創意展覽中頻頻出鏡 ,在大學生競賽中也是節節開花。不過,記者發現 ,在3D打印技術風光無限的背後,卻麵臨(lin) 著普及性產(chan) 業(ye) 化發展困難的現狀,3D打印技術還麵臨(lin) 著諸多發展瓶頸。3D打印技術,何時才能真正從(cong) 概念化邁向產(chan) 業(ye) 化呢?帶著這個(ge) 問題,記者采訪廠家、科研等人員,發現其背後尚存在很多技術壁壘,還有很長的路要走。
打印朵小玫瑰花就需1小時
島城涉及到3D 打印技術的公司不在少數 。11月8日,記者來到位於(yu) 李滄區的青島尤尼科技有限公司,這是一家從(cong) 事打印機製造與(yu) 研發的科技企業(ye) ,3D打印機是該公司最近的產(chan) 品著眼點。進入公司的辦公室,兩(liang) 台3D打印機正在打印玫瑰花。“打印一朵小玫瑰花需要一個(ge) 小時左右吧。”尤尼科技有限公司的總經理王紅給記者展示了許多陳列在展櫃的打印成品,城市建築模型、動物模型、玫瑰花、人類肖像,種類繁多。王紅表示,3D 打印機打印出成品所需的時間太長,這成了3D打印技術盡快產(chan) 業(ye) 化所遇到的一個(ge) 難題。記者在打印現場看到,一朵小小的玫瑰花,打印的“針頭 ”需要在平板上不停地挪來挪去,成形速度很慢。
“打印速度慢確實是現在的3D打印桌麵機的一個(ge) 弊病。”位於(yu) 黃島區工研院內(nei) 的青島合創快速智造技術有限公司是一家剛剛成立兩(liang) 個(ge) 月的企業(ye) ,該公司主要做3D 打印產(chan) 業(ye) ,該公司的總經理程永麗(li) 也向記者表達了她的困惑。3D打印技術想要走進老百姓的生活當中,實現產(chan) 業(ye) 化生產(chan) ,如何克服速度的瓶頸是一個(ge) 難題。“一開始光知道3D 打印機能把想法付諸實踐,直接打印出成品,但是參加過一個(ge) 活動後才知道,一個(ge) 簡簡單單的小豬模型要打印多半天,誰有那個(ge) 時間去等啊。”島城市民陳小龍告訴記者,一台3D打印機動輒就上萬(wan) 元,買(mai) 回這樣的機器回家,打印出一個(ge) 小產(chan) 品要多半天,與(yu) 高昂的價(jia) 格相比,蝸牛一般的速度讓他無法接受。
成本低又環保的材料不好找
和普通打印機不同的是,3D打印機不使用墨水和紙,而是將塑料、金屬等材料通過熔化等技術,逐層擠壓或噴射到一個(ge) 表麵上,從(cong) 而創造出三維物體(ti) 。
“在打印過程中環保問題就出現了 ,這也是最近我們(men) 公司在攻克的難題。”尤尼科技有限公司總經理王紅告訴記者,前不久國外的一篇科學實驗文章引起了她的注意 ,美國的伊利諾伊理工大學的研究人員對目前3D 打印普遍使用的兩(liang) 種材料——ABS和PLA進行了測試,結果顯示,在打印過程中,以上兩(liang) 種3D 打印材料都會(hui) 增加空氣中超細粒子的濃度,ABS的危害甚至遠遠超過二手煙的危害。
記者了解到,目前推向家庭應用的桌麵3D打印機的材料還是以ABS塑料材料為(wei) 主,而這種材料所帶來的不環保和成本過高等問題,讓許多居民把3D 打印機拒之門外。“一公斤的材料在市場上能賣到五六百元,而且大多是進口的。”王紅說,傳(chuan) 統材料的成本高讓一些家庭望而卻步,而青島合創快速智造技術有限公司的程永麗(li) 也表示,不突破材料這個(ge) 難關(guan) ,3D 打印技術想要從(cong) 工業(ye) 用邁向家庭用,還有很長一段路要走。
“生產(chan) 中產(chan) 生的廢氣和汙染確實讓人無奈,而且一台像微波爐大小的3D 打印機需要一萬(wan) 多元,買(mai) 回家隻能打印幾個(ge) 小模型,放在家裏未免顯得枯燥。”程永麗(li) 告訴記者,有很多廠家為(wei) 了降低成本,選用不好的部件組裝3D 打印機,造出來的打印機便宜的3000元就能出手,但是造出來的機器不結實,大大影響了打印的精度,有可能用上一段時間,打印出來的模型精度就變了樣。“如何既能保證平民價(jia) 格進入家庭,又要保證打印機本身品質,不解決(jue) 材料問題是不行的。”程永麗(li) 表示。
人才缺乏企業(ye) 麵臨(lin) 瓶頸很多
“3D 打印產(chan) 業(ye) 是一個(ge) 關(guan) 聯性很強的產(chan) 業(ye) ,你不光能生產(chan) 打印機,還要能把打印機的其他附加難題搞定。”程永麗(li) 告訴記者,她本身就是搞3D 打印技術出身,由於(yu) 3D 打印技術人才的缺少 ,自己在做總經理的同時還要時不時地檢驗調試設備。“公司現在 13個(ge) 人,剛剛成立,是急需大量3D 打印技術人才的時候。”程永麗(li) 表示。而同樣做 3D 打印產(chan) 業(ye) 的尤尼科技有限公司也遇到了人才問題,“真正懂技術的老師全公司也就七八個(ge) 人,他們(men) 承擔著培育新進員工技術的任務,缺人才也是個(ge) 瓶頸。”王紅說。
記者采訪了解到,島城的一些3D打印公司已經進行了產(chan) 業(ye) 的整合,不光要造3D打印機,還要考慮著材料的研發和改進,軟件建模的難題,人才的培養(yang) ,另外還要不停地做著3D 打印知識的全民普及和宣傳(chuan) 。“公司前前後後為(wei) 3D打印項目投入了 5000萬(wan) 元,但產(chan) 出的很少 ,市場還沒有打開,每年的營業(ye) 額也就是百萬(wan) 左右。”王紅告訴記者,尤尼科技有限公司還要擔負著3D 打印軟件上的技術攻關(guan) ,她設想要建一個(ge) 模型庫,把幾萬(wan) 個(ge) 產(chan) 品數據軟件化,爭(zheng) 取能實現讓人們(men) 想到的創意就去模型庫裏搜索並打印出來。
“我們(men) 一直研發新型的材料,還準備研發一款立體(ti) 掃描儀(yi) ,隻有各個(ge) 方麵做得完善了才能讓市民願意買(mai) 。”王紅表示。
記者在采訪中了解到,島城的一些3D打印企業(ye) 的產(chan) 品範圍還隻停留在工業(ye) 、醫療上,而真正與(yu) 百姓貼得很近的東(dong) 西還隻是簡單的工藝製品,3D打印下一步該以怎樣的形式進入尋常百姓家?
“我們(men) 公司經常進行一些街頭的3D打印產(chan) 品的展示和宣傳(chuan) ,目前公司還是把宣傳(chuan) 放在非常重要的位置。”王紅告訴記者,如果不推銷3D打印,是不可能讓市民直觀認識3D打印的,但是即使這樣,在街頭宣傳(chuan) 以及創意示範過程中,大多數市民還隻是表示好奇,真正去了解這項技術並願意把它買(mai) 進家門的很少。“我們(men) 也準備多參加文化創意大賽,用多種方式搞宣傳(chuan) 。”程永麗(li) 也表示,針對如何讓3D打印從(cong) 工業(ye) 到家庭,他們(men) 也是絞盡腦汁,還在公司建了培訓室,能同時容納30人左右,感興(xing) 趣的市民可以在培訓室體(ti) 驗3D打印技術,想要磋商的企業(ye) 也可以在這裏得到直觀的產(chan) 品感受。
先進校園再進家庭?
11月8日,記者在尤尼科技的廠房裏看到,幾百台3D打印機正在測試運行,這些打印機將要參加李滄區11月的中小學科技節活動,將被送往李滄區各個(ge) 中小學課堂,用於(yu) 科技示範。而記者了解到,包括青島科技大學、黃海學院在內(nei) 的五六所青島高校,已經有3D打印機進入校園教育。
王紅告訴記者,與(yu) 李滄區的洽談已經完成,第一批3D打印機將在3天之內(nei) 進入到李滄銅川路小學,讓小學生感受3D打印技術的神奇。“其實這也是我們(men) 的一個(ge) 推銷方式,因為(wei) 讓學校的孩子知道了3D打印技術,他們(men) 的家長肯定會(hui) 了解,這樣會(hui) 有一個(ge) 連帶效應,能讓更多的人了解到它,一步步開拓市場。”而另一家3D打印企業(ye) 的總經理程永麗(li) 也是這麽(me) 認為(wei) :“其實島城的3D打印企業(ye) 都瞄準了3D打印進校園這個(ge) 大蛋糕,就看誰能占領市場了。”
展望 3D打印釋放個(ge) 人創造力
2013年11月6日,由中國航空工業(ye) 集團公司下屬中航工業(ye) 青島前哨精密機械有限公司、中航工業(ye) 北京製造工藝研究所與(yu) 青島科技大學共同發起和參與(yu) 建設的中航工業(ye) 青島科技園增材製造技術中心成立。據介紹,該中心是全國首家3D 打印技術中心。11月9日,記者采訪了該中心副主任孫梅。
“現在很多桌麵的3D 打印機發展得還算是比較成熟,隨著技術的不斷革新,可以讓人們(men) 自己設計自己喜歡的產(chan) 品。”孫梅告訴記者,3D 打印技術不斷融入人們(men) 的生活,在食品、服裝、家具、醫療、建築、教育等領域大量應用,催生許多新的產(chan) 業(ye) 。增材製造設備已經從(cong) 製造業(ye) 設備成為(wei) 生活中的創造工具。人們(men) 可以用 3D打印技術設計自己的物品,使得創造越來越容易,人們(men) 可以自由地開展創造活動。
從(cong) 社會(hui) 層麵講,3D 打印是繼計算機、互聯網之後又一不斷普及到百姓生活的工具。孫梅介紹,利用3D 打印,可讓社會(hui) 民眾(zhong) 充分參與(yu) 產(chan) 品的創造,個(ge) 人的創造力被極大釋放,人的想象力不再被實現手段所製約。
觀點 惠及民眾(zhong) 但非大眾(zhong) 化行為(wei)
“這隻是從(cong) 社會(hui) 層麵上對這一技術前景的展望,目前這項技術也存在很多難題。”孫梅說,用於(yu) 民眾(zhong) 的,其中一類最能產(chan) 業(ye) 化的就是醫療行業(ye) 。“最開始就是個(ge) 性化牙齒類和骨科類置換,人的關(guan) 節結構和大小不一樣,通過個(ge) 性化定製就可以大規模使用。目前該技術在國外大規模使用了,通過了各種標準的臨(lin) 床驗證,在中國還沒有開始。”
孫梅說,牙齒類已經開始得到應用 ,其價(jia) 格也是可以被大家所接受的。“而關(guan) 節類的臨(lin) 床應用 ,最早的一個(ge) 注冊(ce) 明年就能下來,迎來一個(ge) 產(chan) 業(ye) 化的發展。”孫梅說,關(guan) 節等骨科和人的構造是一致的,個(ge) 性化掃描生產(chan) 出來,可以提高病人的康複能力。對於(yu) 市民而言,民用方麵的還是相對較少。孫梅說,它在汽車零部件等方麵也可以進行專(zhuan) 門定製。孫梅分析說,從(cong) 目前情況來看,3D 打印機很難進入到家庭中去。“現在普通的打印機都沒有普及到家庭中去,價(jia) 格昂貴的3D 打印機走進家庭也比較困難。”孫梅說,現在打印機的耗材等比較昂貴,並不是人人都能用得起。
難點 技術壁壘和成本成製約
“現在我們(men) 國家在材料、裝備和工藝方麵還不如國外的發達,各方麵的成本都比較高,主要粉末材料等,在國內(nei) 的研究都剛剛起步,核心技術還沒有拿到。”孫梅說,這種技術是一新興(xing) 學科,和傳(chuan) 統的學科不一樣,涉及到的學科比較多,其經濟附加值很高。“現在國外都是賣設備不賣工藝,我們(men) 購買(mai) 設備還要交服務費,如果遇到技術問題國外可以教你處理,如果不交的話做不出產(chan) 品沒人會(hui) 管。”孫梅說,如果不突破這些技術壁壘,依靠國外的話,離著市場化還有很長的一段距離。
此外,在人才方麵也需要專(zhuan) 門培養(yang) 。“我們(men) 這個(ge) 技術中心有30餘(yu) 人的科研團隊,力量已經很強大了 ,各種學科門類都比較齊全。”孫梅說,現在全國大學都沒有設立一個(ge) 專(zhuan) 門的學科,他們(men) 中心剛引進一個(ge) 博士,可以說是第一批的專(zhuan) 門研究人才。孫梅說,隨著技術的不斷發展,會(hui) 給我們(men) 的工業(ye) 發展帶來變革,市民也將享受到更多3D 打印技術帶來的生活方式變革。
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