作为世界第三次科技革命中最引人注目的技术之一,3D打印技术可谓长沙正在蓬勃发展。最近在长沙在中国中部举行(长沙)在国际装备制造业博览会上,3D打印扮演了主角。去年,它还是一家默默无闻的3D打印企业。今年,展位一直设在展厅的中央。工作人员解释了一整天,连声音都沙哑了。人们最关心的是3D打印如何打印出一个三维的自己。
与热闹的消费级3D打印机相比,工业机器的生产和应用冷清得多。这项技术会给传统的加工制造业带来颠覆性的改变吗?3D打印机什么时候会像平板打印机一样遍地开花?随着3D打印首个国家政策《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016)》的颁布,3D打印在工业领域的机遇和挑战再次引起业界关注。
民用3D打印
民用:印刷肖像是可取的。
早在3D打印兴起的时候,由于可以直接打印三维模型,其发展前景就已经被业界津津乐道。甚至有人预测,未来3D打印会像喷墨打印机一样普及。现在几年过去了,虽然受限于印刷精度和高材料。价格3D技术向家庭普及缓慢,但3D打印的概念和应用已经越来越被市民接受。
存在长沙有许多这样的专业服务提供3D打印。公司,比如湖南易熵科技自主发明了矩阵式人体3D扫描仪,可以在3秒内深度获取物体的3D、颜色、纹理数据,然后用3D打印机打印出人像。整个过程只需要3个多小时,这使得3D打印服务像冲洗照片一样令人向往。杜瑞科技的3D打印技术可以使用最便宜的纸张作为原料。与树脂、尼龙等传统材料相比,纸张的使用成本只有几十元。
目前国内90%的3D打印企业都是台式机器,打印人像这样的“小玩意”。此外,目前我国3D打印在汽车、生物医疗、文化创意等领域已有初步应用,但距离实现大规模产业化和工程化应用还有一定距离。
所属行业:3D打印应用于火箭点火装置
3D打印造了房子,3D打印造了汽车,甚至3D打印还用人骨做手术...每次3D打印出现在不同的领域,都赚足了眼球。其实你能看到的3D打印的应用只是冰山一角,一些军事领域早已成熟。而且航空航天等高科技领域对成本不敏感,零件多是一次小批量生产,正好符合3D打印的特点。
记者昨天被找到了。长沙高新区华数高科看到了其研发的大型工业3D打印机。这台3D打印机看起来像一个大柜子,里面有相当于制造车间的精密仪器。将物体的3D数据输入电脑后,按下“打印”按钮,这个“制造车间”可以在几个小时内打印出工业级零件。
应该公司副总经理陈博生告诉记者,3D打印在复杂结构的建模方面具有独特的优势。“过去,设计师在设计零件时要考虑工艺性,否则在车间里是做不出来的。但现在,只要是可以想象的,都可以3D打印出来,甚至可以做出传统技术难以实现的“怪诞”结构。”
中国航天科工六院近日宣布,中国首次将3D打印技术成功应用于固体火箭发动机的研制。火箭发动机点火装置的3D打印部分——外壳——由华数高科量身定制。因为生产火箭点火装置的外壳难度很大,航天科工六院之前想了很多办法,但是在山穷水尽的时候,没想到用3D打印技术一次性通过点火试验。
瓶颈:价格高而少的材料制约工业发展。
是否意味着3D打印会摧毁或取代传统制造业,因为它速度快,节省材料,可以轻松应对复杂的产品?陈博生认为,虽然部分产品的小批量生产和模具生产有优势,但3D打印在大规模生产的速度和成本上仍存在一些缺陷。“3D打印擅长解决个性化、复杂、高难度的生产技术,传统制造业擅长大批量、大规模、精益生产,两者是互补的。”
“这种叫好不叫座的情况,可能会持续相当长一段时间。”华数高科总经理侯表示,由于现有的技术储备,缺乏适合3D打印的逆向工程、三维数字建模和实际应用软件开发能力,以及相对较高的3D打印设备。价格单个企业设备利用率相对较低,缺乏设备配套的操作技术人员,是3D打印产业发展的障碍。
多位业内人士告诉记者,材料品种很少。价格价格昂贵、性能低下也是制约工业3D打印应用的关键。因为3D打印属于增材领域,材料开发是3D打印的物质基础,材料开发决定了3D打印的应用范围。
创新:开源系统成就业界百家争鸣
正是因为3D打印材料市场的广阔前景,许多材料R&D和生产企业都将目光投向了这一领域。从事新材料的开发湖南容晖技术和湖南鼎立科技公司攻克国内技术难题,成功研发球形镍基高温合金粉、球形钛粉等金属基3D打印材料,填补多项国内空白。
5月18日,华数高科在武汉全球首款开源可定制金属3D打印机在2015中国中部投资贸易博览会上发布,控制系统的“开源”成为这款3D打印机的最大亮点。
目前美国、德国、中国的其他3D打印设备厂商都采用闭源系统。如果客户需要打印新材料,他们必须支付高参数包。费用,无法实现材料的自主研发。“控制系统是开源的,买家不仅可以烧结我们指定的金属材料,还可以根据自己的需要调整任何参数,使用第三方材料,甚至可以自己进行材料研发。”华数高科装备研发部负责人周志阳说。
“我们不想成为3D打印行业的IOS,但我们想成为Android。”华数高科董事长徐晓舒认为,这款开源金属3D打印机的发布可以“带动一批人,带动一批人。公司多个行业加入到3D打印产业的发展中,推动了中国3D打印产业的不断进步,真正实现了百家争鸣的良性市场竞争格局。
规划:长沙渐江3D打印应用产业技术研究院
在国务院5月发布的“中国制造2025”规划中,有5处提到了3D打印,并将其列为10个重点突破领域之一。业内人士预测,未来五年,3D打印行业将实现从消费级应用到工业应用的转变,从非金属3D打印设备到金属设备的转变,让金属3D设备走向全球。公司将达到30架,中国生产10架。
记者从市科技局获悉,为响应国家关于工业4.0和《中国制造2025》的规划实施,进一步推进长沙城市产业技术创新与发展、长沙建立各种工业技术研究所的政策文件正在研究和制定之中。目前,3D打印应用产业技术研究院的建设方案正在进一步规划和完善中,有望成为首家成立的研究院。