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3D新聞

3D打印技術:一場深刻的人文革命

星之球激光 來源:藝術國際2014-02-19 我要評論(0 )   

3D打印技術的具體(ti) 分為(wei) 幾類? 浙江省冶金研究院總經理顧小龍:3D打印技術分為(wei) 四類,包括固化成形技術、疊層實體(ti) 製造技術、熔融沉積造型技術和選擇性激光燒結技術。其中,...

   3D打印技術的具體(ti) 分為(wei) 幾類?

  浙江省冶金研究院總經理顧小龍:3D打印技術分為(wei) 四類,包括固化成形技術、疊層實體(ti) 製造技術、熔融沉積造型技術和選擇性激光燒結技術。其中,選擇性激光燒結技術是在激光照射下進行燒結,在激光燒結的過程中,為(wei) 防止金屬的氧化,必須將金屬粉末密封在容器中進行。激光燒結技術的特點主要是采用多種材料,對形狀沒有要求,精度高、材料利用率高。同時我們(men) 也應該看到,激光燒結成形速度較慢,強度較低,打印機價(jia) 格非常昂貴。

  在激光燒結技術基礎上發展的激光熔化技術是一種金屬件直接成形方法,是快速成形技術的最新發展。激光熔化技術有很多優(you) 點,它可以直接製成終端金屬產(chan) 品,省掉中間過渡環節,可得到冶金結構的金屬實體(ti) ,密度接近百分之百,工件也較高的拉伸強度,較低的粗糙度,較高的尺寸精度,適合各種複雜形狀的工件,尤其適合內(nei) 部有複雜異型結構的模型。

  3D打印能否推動第三次工業(ye) 革命?

  沃勒斯合夥(huo) 公司總裁Terry Wohlers:我覺得眾(zhong) 多要素正在融合起來,匯聚成為(wei) 一個(ge) 新的產(chan) 業(ye) 革命。因為(wei) 各個(ge) 行業(ye) 都受到了它的影響,不僅(jin) 是傳(chuan) 統的航空、汽車、醫療等行業(ye) ,同時還包括珠寶、時裝、食品等,還有紡織業(ye) 以及人類的身體(ti) 組織。我相信,未來我們(men) 可以打印腎、內(nei) 髒器官或者是指頭,還有心髒器官和肢體(ti) 。我們(men) 可以打印身體(ti) 各部分,把它植入病人身體(ti) 當中。我覺得這是一個(ge) 非常令人振奮人心的時代,這個(ge) 完美風暴正在匯聚,我們(men) 正在為(wei) 下一次的工業(ye) 革命做好準備。

  亞(ya) 洲製造業(ye) 協會(hui) CEO羅軍(jun) :從(cong) 我做產(chan) 業(ye) 經濟研究的角度來看,說3D打印技術要推動第三次工業(ye) 革命,我覺得目前下還為(wei) 時過早。但是我們(men) 堅信沒有什麽(me) 不可能,將來某一天隨著3D打印技術的進一步完善和成熟,它可能會(hui) 創造更多的奇跡。

  中科院寧波材料研究院研究員張文武:3D打印作為(wei) 數字化、分布式、個(ge) 性化製造技術的一部分,是非常有影響力的技術。然而,我認為(wei) 新工業(ye) 革命不應當僅(jin) 僅(jin) 局限於(yu) 3D打印。除了前麵我們(men) 所說的新能源革命、信息革命和製造業(ye) 的革命之外,新工業(ye) 革命還應當包括人文革命。能源革命、信息革命要有人文革命加以牽引,今天我們(men) 講文創產(chan) 業(ye) ,大家講的是目前的商業(ye) 利益,但是我覺得更長遠地來看,我們(men) 正在進入一場非常深刻的人文革命,或者人類文明演化的革命。

  3D打印技術能否走進普通人的家庭,對生活帶來顛覆性的影響?

  中國3D打印聯盟聯席理事長、華中科技大學材料學院教授史玉升:我認為(wei) ,這個(ge) 技術將來肯定可以進入家庭。除了打印家庭日用品以外,3D打印還有一個(ge) 很大的潛力,就是教育。中國傳(chuan) 統文化對教育是非常重視的。如果有了3D打印機,孩子可以脫離網絡,自己創造玩具並把它打印出來。將來3D打印機進入家庭,對孩子的教育特別有幫助。但是現在的問題是第一,中國的家庭還沒有認識到這個(ge) 技術;第二,這個(ge) 技術的成本還有點高,第三,材料的問題。目前家庭教育的話,用現在的材料就可以了。但如果要打造功能性的家用零部件,那需要材料上過關(guan) 。

  如果3D打印機變得觸手可及,產(chan) 品的複製必將更加容易,如何處理隨之而來的知識產(chan) 權問題?

  德國EOS大中華區總經理吳承軒:我覺得知識產(chan) 權是一個(ge) 我們(men) 必須正視的問題,現在看起來沒有一個(ge) 很明確的解決(jue) 方法。所以,我覺得隻能通過整個(ge) 行業(ye) 或者聯盟,或者是ISO來共同討論出一個(ge) 比較好的辦法。當然,我認為(wei) 它不會(hui) 是擊跨這個(ge) 行業(ye) 的問題。我認為(wei) ,知識產(chan) 權本質上就是我們(men) 對每個(ge) 人對於(yu) 其的一個(ge) 認知,而中國作為(wei) 一個(ge) 在這個(ge) 行業(ye) 裏作為(wei) 領先的國家,需要調動每個(ge) 個(ge) 體(ti) 的積極性共同來盡一份力量。

  馮(feng) 濤:我認為(wei) ,知識產(chan) 權這個(ge) 問題對中國企業(ye) 來說是一個(ge) 比較嚴(yan) 重的問題。國內(nei) 的企業(ye) 應該說在這方麵是個(ge) 空白。雖然很多企業(ye) 有一些專(zhuan) 利,但是這些專(zhuan) 利可能不是為(wei) 了保護產(chan) 權,可能是為(wei) 了拚銷售、為(wei) 了拿高新技術證書(shu) ,等等。所以我們(men) 的專(zhuan) 利、我們(men) 保護什麽(me) ,這些都不是非常明確的。可以說,在知識產(chan) 權這個(ge) 問題上我們(men) 麵臨(lin) 非常嚴(yan) 峻的挑戰。

  3D打印技術對於(yu) 製造業(ye) 的戰略意義(yi) 是什麽(me) ?

  史玉升:第一,3D打印是提升我國創新能力,實現從(cong) 中國製造走向中國創造的重要途徑;第二,3D打印將極大地降低產(chan) 品研發創新成本,縮短創新研發周期,並且能夠簡化製作提高產(chan) 品質量與(yu) 性能。過去一些需要分開製造的產(chan) 品,我們(men) 可以通過3D打印技術整體(ti) 製造出來;第三,3D打印能製造出傳(chuan) 統工藝無法加工的零部件,極大增強了工藝實現能力;第四,3D打印提高了難加工材料可加工性,拓展了工程領域;第五,3D打印開拓了綠色的製造模式,節省了材料,並將帶來傳(chuan) 統的設計方法,包括零件的設計方法和模具的設計方法的變化變化,傳(chuan) 統的方法是麵向製造工藝的設計,現在可能是麵向性能的設計;另外,3D打印將會(hui) 變革傳(chuan) 統製造模式,形成新型製造體(ti) 係。將來製造模式可能是個(ge) 性化製造,一個(ge) 人可能就是一個(ge) 製造工廠。支撐個(ge) 性化定製和高級創新模式實現,催生一些專(zhuan) 業(ye) 化創新服務模式。

  目前,全球3D打印技術呈現出怎樣的發展趨勢?

  沃勒斯合夥(huo) 公司總裁Terry Wohlers:目前,3D打印技術受到了越來越多的關(guan) 注,這是在過去的25年間這個(ge) 行業(ye) 沒有發生的事情。我們(men) 可以看到,這是一個(ge) 雪球效應,這個(ge) 雪球滾得越來越大。 第一個(ge) 主要趨勢是低成本的桌麵打印機,也就是個(ge) 人的3D打印機從(cong) 2011年的23000多台,增長至35000台,並且正在變得無處不在。第二個(ge) 主要的趨勢就在於(yu) 這些係統實現了一些非常重要的應用。比如GE航空會(hui) 在航空領域使用我們(men) 的3D打印。以前都是焊接的,通過3D打印的方式重新設計零部件,並把它加入到製造過程當中來。設計參與(yu) 到製造的過程中來,很多優(you) 秀的設計師正在推動這個(ge) 技術在各個(ge) 領域的應用。

  中國和世界發達國家在3D打印技術本身存在怎樣的差距?

  Terry Wohlers:首先,在中國和美國,很多3D打印技術領域的學術和工業(ye) 研究都是在並行進行的,特別是在生物化醫療領域。我覺得西方總的來說主要是美國、歐洲,還有中歐以及其他歐洲國家已經更快地采用了這個(ge) 技術來進行工業(ye) 化的應用。所以,從(cong) 這個(ge) 角度來看,兩(liang) 個(ge) 國家的區別主要是在理解什麽(me) 是可能的上麵。但是在生產(chan) 上,我覺得關(guan) 鍵是這種技術會(hui) 適用於(yu) 哪些領域。如果你想把這樣的技術應用於(yu) 大批量生產(chan) 的話,那麽(me) 你肯定會(hui) 失敗的,因為(wei) 這個(ge) 領域在可預見的未來,3D打印產(chan) 品非常小眾(zhong) 的,所以我覺得這是在3D打印機生產(chan) 當中應該正視的問題。

  還有成本的問題。使用3D打印的材料和機器,我們(men) 要做一個(ge) 平衡的分析,必須要看它的成本效益,要具體(ti) 情況具體(ti) 分析,看一下這種技術是不是適合這個(ge) 領域。美國和歐洲在這個(ge) 方麵做了很多工作。他們(men) 試圖去了解哪些地方適用3D打印技術,這種技術的缺陷在哪裏,這種下遊的運行都需要用來保證質量的要求。所以,這些東(dong) 西都不簡單,隻是簡單地打印出一個(ge) 產(chan) 品很容易,但實際上要把它做成高質量的零部件是需要花很多心思和功夫的,所以我覺得這是在西方和中國之間存在理解上的一個(ge) 差異。#p#分頁標題#e#

  中國和世界發達國家在3D打印產(chan) 業(ye) 發展層麵為(wei) 什麽(me) 存在差距?

  羅軍(jun) :我認為(wei) 既有我們(men) 自身的原因,也有外部的原因,自身的原因我認為(wei) 是兩(liang) 個(ge) 方麵。一方麵,3D打印技術不是一個(ge) 替代性很強的技術,它替代不了傳(chuan) 統的製造業(ye) 。另一方麵,是我們(men) 自身的原因。我們(men) 現在從(cong) 事3D打印技術的基本上都是清一色的專(zhuan) 家、大學教授和科研單位的專(zhuan) 家。專(zhuan) 家對市場駕馭能力的缺乏導致3D打印產(chan) 業(ye) 發展總是不那麽(me) 順利。既是專(zhuan) 家、科學家,又是企業(ye) 家的,全球成功的也沒有幾個(ge) 。所以,我覺得推廣市場的應用這方麵是我們(men) 的短板。

  在中國,3D打印作為(wei) 新興(xing) 產(chan) 業(ye) ,會(hui) 不會(hui) 是一個(ge) 泡沫?

  吳承軒:我不認為(wei) 3D打印產(chan) 業(ye) 會(hui) 是一個(ge) 泡沫,有這樣幾點理由。第一點,它的投資金額並沒有光伏和高科技產(chan) 業(ye) 那麽(me) 大。第二點理由主要建立在最終應用的事實方麵。一方麵,3D打印的很多應用已經非常成熟了,隻是國內(nei) 還沒開始使用,一旦開始使用的話,就會(hui) 有一個(ge) 基本的需求存在。並且這個(ge) 需求在不斷地被開發出來,並不斷地成長。隻要有終端應用和需求,而且這個(ge) 需求不斷成長,它就會(hui) 支撐這個(ge) 行業(ye) 的發展。所以我認為(wei) 它可能是一個(ge) 媒體(ti) 的泡沫,但是回歸到產(chan) 業(ye) 鏈實際發展層麵的話,3D打印產(chan) 業(ye) 會(hui) 實現穩定發展。

  美國Drexel大學教授周功耀:這個(ge) 問題應該從(cong) 兩(liang) 個(ge) 方麵來看。一方麵就是這個(ge) 產(chan) 業(ye) 有沒有成為(wei) 泡沫的可能性。據我的分析,經過幾次不管是經濟危機,還是泡沫經濟以後,無論是政府還是群眾(zhong) 對一個(ge) 事情的判斷能力越來越強了。就如同在本屆3d打印大會(hui) ,我們(men) 既看到了它的前途光明,同時又認識到它還麵臨(lin) 許多挑戰,它無法替代傳(chuan) 統製造手段,而隻是和傳(chuan) 統形成互補。第二點,在市場經濟中,雖然政府也會(hui) 參與(yu) ,但是政府的參與(yu) 要服從(cong) 資本,保證市場的它穩步前進。對這一點我不擔憂。現在媒體(ti) 想把它搞成一個(ge) 聲勢,我覺得應該正態地配合這個(ge) 趨勢,借著這個(ge) 勢頭,不管是政府也好,還是新聞媒體(ti) 也好,這樣去把它往上推動,從(cong) 教育領域推動3D打印技術的普及。

  如何促進3D打印產(chan) 業(ye) 的良性發展?

  全國政協副主席張梅穎:第一,3D打印行業(ye) 要加強資源整合,集群發展,3D打印技術誕生30多年來,走過了一個(ge) 非常艱難曲折的道路,一直沒有得到廣泛運用,既有行業(ye) 自身原因,也有外部原因。自身原因主要在於(yu) 3D打印技術不是替代性很強的技術,外部原因主要是廣大用戶企業(ye) 對3D打印技術還處於(yu) 觀望狀態,缺乏足夠的認識。從(cong) 國際國內(nei) 3D打印行業(ye) 的現狀來看,小而散是行業(ye) 普遍現象,國內(nei) 從(cong) 事3D打印技術的科研單位和企業(ye) 總數不過二三十家。2012年,全球3D打印技術行業(ye) 實現產(chan) 值不足30億(yi) 美元,從(cong) 中不難看出3D打印技術目前在整個(ge) 製造業(ye) 領域中規模還非常小。

  最近,美國航空航天局探究3D打印食品給宇航員做飯,因為(wei) 上火星必須為(wei) 宇航員持續數年的任務準備足夠的食品。每個(ge) 政府近年也加大了對3D打印技術的扶植力度,引起了世界各國對3D打印技術的廣泛關(guan) 注。我們(men) 一些地方政府在今年的政府工作報告中紛紛提出要對3D打印技術產(chan) 業(ye) 規劃,仿佛一夜間3D打印就會(hui) 在中國大地遍地開花。但是,市場在哪裏?用戶在哪裏?我們(men) 尚不清楚。對於(yu) 一項新興(xing) 技術的培育僅(jin) 憑熱情遠遠不夠,我們(men) 要理性,更要客觀的科學規劃布局,避免在發展初期一哄而上,形成惡性競爭(zheng) ,防止3D打印技術重蹈光伏行業(ye) 的覆轍。

  第二,3D打印技術的發展要與(yu) 傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 相結合。當前,3D打印技術最大的難題是市場運用,3D打印技術隻有在產(chan) 業(ye) 化過程中得到廣泛運用,才能進一步成熟和完善。中國傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 很強,比如鋼鐵產(chan) 業(ye) 世界第一,但產(chan) 能過剩與(yu) 高端品種不足的問題並存,而3D打印技術最大的優(you) 勢是能夠滿足個(ge) 性化需求和產(chan) 品高端開發,以利於(yu) 摒棄以量取勝造成原材料和能源消耗大、環境汙染惡化的傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 模式。3D打印在文化創意、生物醫學、工業(ye) 等領域具有廣泛的應用前景。當前,我們(men) 的3D打印行業(ye) 一方麵要積極主動與(yu) 傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 結合,開發出適合傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 所需要的技術和產(chan) 品,幫助傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 改進生產(chan) 工藝。另一方麵,要加大宣傳(chuan) 教育和科技普及力度,讓社會(hui) 各界對3D打印技術有更為(wei) 清晰的認識和把握。

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