2013年以來,有關(guan) 3D打印的利好消息不斷。
4月,科技部發布《國家高技術研究發展計劃(863“計劃”)》和《國家科技支撐計劃製造領域2014年度備選項目征集指南》,3D打印首次入選。
國慶前夕,中共中央政治局以實施創新驅動發展戰略為(wei) 題舉(ju) 行第九次集體(ti) 學習(xi) ,學習(xi) 期間,中央領導專(zhuan) 門考察了中關(guan) 村3D打印相關(guan) 研發和生產(chan) 企業(ye) 。
此外,據媒體(ti) 報道,為(wei) 加快推動3D打印製造技術的研發和產(chan) 業(ye) 化,工業(ye) 和信息化部正在醞釀頂層設計和統籌規劃,準備製定支持3D打印產(chan) 業(ye) 發展的專(zhuan) 項政策。
種種跡象表明,中國3D打印產(chan) 業(ye) 正迎來新一輪發展機遇。
中國起步並不晚
3D打印技術誕生於(yu) 上世紀80年代,其原理是以數字模型為(wei) 基礎,運用粉末狀材料,通過逐層打印的方式來構建物品。2012年,旨在重振美國製造業(ye) 的“製造業(ye) 創新國家網絡”將3D打印作為(wei) 首個(ge) 發展方向,英國《經濟學人》雜誌也發表文章稱,3D打印是第三次工業(ye) 革命的重要標誌,在多方力量共同推動下,從(cong) 前不溫不火的3D打印變得炙手可熱。
根據最新的報告顯示,2010~2012年,3D打印市場的複合年增長率為(wei) 27.4%,2012年市場規模為(wei) 22.04億(yi) 美元,約合135億(yi) 元人民幣。
值得注意的是,3D打印技術在中國的起步並不晚。上世紀90年代,西安交通大學、華中科技大學和清華大學等高校就已經開始進行3D打印領域的研究。截至今年5月,國內(nei) 已經有40多家從(cong) 事3D打印技術的上下遊企業(ye) 和科研單位。
在過去30多年的發展過程中,3D打印技術已經在航空航天、汽車、生物醫學等領域廣泛應用。我國也取得了一係列進展。
1993年以來,中國工程院院士、快速製造國家工程研究中心主任盧秉恒率先在國內(nei) 開拓光固化快速成型製造係統研究,開發出具有國際首創的紫外光快速成型機及有國際先進水平的機、光、電一體(ti) 化快速製造設備和專(zhuan) 用材料。
北京航空航天大學教授王華明率領的團隊曆經20年的研究,在國際上首次全麵突破了鈦合金等難加工大型複雜整體(ti) 關(guan) 鍵構件激光成型工藝、成套裝備和應用關(guan) 鍵技術。
中科院重慶綠色智能技術研究院3D打印技術中心開發出液體(ti) 光敏樹脂紫外固化技術,打印精度能夠達到微米良機。另外,該中心正在研發一項跨尺度高精度打印,將大麵積的快速打印和局部的精細打印相結合,從(cong) 而滿足客戶的特定需求。 不能“單打獨鬥”
雖然我國3D打印起步不算晚,也有了一定的進展,但從(cong) 目前發展情況來看,我國的3D打印技術還有多方麵瓶頸待突破。
首先是設備問題。目前,國內(nei) 的3D打印設備和國外相比可靠性較弱,一些高端設備和關(guan) 鍵部件在國產(chan) 化方麵也需進一步努力。其次,國內(nei) 3D打印技術還麵臨(lin) 著材料的難題,一些材料的配比未能掌握,一些試驗需要的材料還需要從(cong) 國外進口。
此外,我國3D打印技術的市場也需要進一步拓展。據報告顯示,2012年全球3D打印的市場規模為(wei) 21億(yi) 美元,而中國3D打印市場規模隻有10億(yi) 元人民幣。
要想抓住3D打印技術的發展契機,首先應該突破和掌握3D打印的核心技術,比如智能終端、掃描儀(yi) 器等設備的精度、速度,掌握更為(wei) 豐(feng) 富的材料,如智能材料、功能材料、複合材料,及多種金屬材料直接成型,還要推進3D打印設計軟件、工程軟件、製造軟件和控製係統的開發應用。這樣才能掌握3D打印全產(chan) 業(ye) 鏈的自主權,避免淪為(wei) 產(chan) 業(ye) 鏈低端,僅(jin) 僅(jin) 作為(wei) 廉價(jia) 勞動和加工製造基地。
而要想實現上述技術的突破,我國3D打印產(chan) 業(ye) 需要加強資源整合,走抱團發展、集群發展之路。長期以來,3D打印行業(ye) “小而散”,相互之間各自為(wei) 政,設備、軟件、材料、工藝等都需要自己研究,沒有團結起來,不能形成一種合力。因此,3D打印需要創新科研機製的支撐,研發機構應該各有分工,相互補充。
2012年10月,中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟成立。該聯盟在南京等城市集中優(you) 勢資源建設中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 創新中心,將從(cong) 事3D打印技術研發的科研單位和企業(ye) 整合起來,形成合力,通過行業(ye) 抱團發展的模式逐步打開市場。
今年8月,中國3D打印研究院在南京成立。該研究院將集成國內(nei) 外研發力量,重點開展醫療康複、航空製造、航天科技(000901,股吧)、汽車研發、生物製造等領域3D打印工藝、裝備、材料、應用等產(chan) 業(ye) 化技術研發,逐漸實現技術轉化。
上述進展說明,我國3D打印正從(cong) 以往的單打獨鬥,轉而形成整體(ti) 合力,這將有助於(yu) 推動我國3D打印行業(ye) 資源整合、標準建立以及國際間的對話交流。 應與(yu) 傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 相融合
3D打印技術在文化創意、生物醫學和工業(ye) 等領域具有廣泛應用。而我們(men) 看到,在過去的30多年裏,3D打印技術之所以未產(chan) 生太大影響,一個(ge) 很重要的原因,就是用戶和企業(ye) 對3D打印技術缺乏足夠的信心,市場需求始終沒有起來。
與(yu) 傳(chuan) 統製造的大規模、大批量的加工製造相比,3D打印在少批量、小尺寸、高精度、造型複雜的零部件元器件的加工製造方麵更具優(you) 勢。因此,3D打印可以與(yu) 傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 優(you) 勢互補,融合發展,開發出適合傳(chuan) 統製造業(ye) 所需要的技術和產(chan) 品,幫助傳(chuan) 統產(chan) 製造業(ye) 改進生產(chan) 工藝,從(cong) 而為(wei) 傳(chuan) 統製造業(ye) 的創新發展注入新的活力和動力。
此外,發展3D打印這項新興(xing) 技術,僅(jin) 憑熱情是不夠的。目前,麵對3D打印的廣闊前景,各地紛紛興(xing) 建3D打印產(chan) 業(ye) 園,並出台各項優(you) 惠政策,麵對這一現狀,我們(men) 應該進行科學規劃布局,避免在發展初期一哄而上,形成惡性競爭(zheng) ,重蹈光伏行業(ye) 的覆轍。
當前全球經濟持續低迷,外需疲軟,內(nei) 需不振,製造企業(ye) 在新一輪經濟起飛中扮演著重要角色。牽住3D打印這個(ge) “牛鼻子”,使其在產(chan) 業(ye) 升級和結構調整中發揮作用,將為(wei) 傳(chuan) 統製造業(ye) 的發展帶來新的希望。
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