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3D打印產業化迫在眉睫,金屬粉體原料緊缺 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2014-07-17 09:04:35 瀏覽次數: |
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3D打印金屬零件
盡管3D打印的概念已經家喻戶曉,但截至目前仍處于科普階段。盡管3D打印已誕生三十年,但產業化勢頭遠未形成。在近日召開的2014世界3D打印技術產業大會上,世界3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍表示,打開應用市場是3D打印加速產業化的關鍵環節。
會上,十一屆全國政協副主席阿不來提·阿不都熱西提在致辭中指出,我國正處于傳統產業升級的關鍵時期,3D打印技術如何從中發揮重要的引領作用,如何找到與傳統產業的結合點,需要認真的思考和探索。他強調,要大力拓展3D打印的應用,促進3D打印技術與傳統產業轉型升級相結合。
作為先進制造的重要領域,3D打印的市場前景可期。2013年,全球3D打印的產值為30多億美元,中國為3億美元。羅軍預計,2014年全球規模有望突破60億美元,中國為6億美元。預計2016年,全球規模將突破100億美元,中國為100億元人民幣。到2020年左右,3D打印技術或將全面實現產業化。
3D打印行業最大的機遇
當前,我國正處于傳統產業升級的關鍵時期,傳統產業的結構性調整既是當前最大的困難,也是3D打印行業最大的機遇。
“3D打印技術作為一項前沿性的先進制造技術,已經在文化創業領域、生物醫學領域、工業領域、建筑領域得到了廣泛的應用。實踐證明,3D打印技術正在創造更多的奇跡,給我們生產生活帶來更多的變化。”
阿不來提·阿不都熱西提指出,經過三十年的時間證明,3D打印作為一項獨特和先進的技術,具有傳統制造業無法代替的特點,并能夠解決傳統制造業無法解決的、復雜的、個性化的一些難題。因此我們在推動3D打印技術產業化的時候,一定要發揮3D打印的比較優勢,并積極推動3D打印技術與傳統產業相結合。
阿不來提·阿不都熱西提指出,3D打印技術雖然誕生了三十多年,總體來看是一項很年輕的技術,未來產業化發展還有很長的路要走。因此,需要深入開展國際之間的交流合作,實現抱團發展,徹底改變當前產業小而散的被動局面。
與會代表認為,雖然我國3D打印技術在新產品的開發、模具模型再制造、生物醫學等領域都已得到應用,但是今天我們對3D打印技術的認識才剛剛開始。3D打印技術作為一項基礎性的應用技術,與互聯網技術、智能材料技術的結合將是下一代3D打印技術發展的方向??赡苋迥暌院?,3D打印技術將會提升到一個新的水平。
搭建平臺強化應用
事實上,“我們大多數企業還是沿襲傳統制造業的老路,生產設備、賣設備,在用戶企業并不知道3D打印如何應用的情況下,顯然這條路子是走不通的。”羅軍表示,3D打印至今沒有實現產業化最關鍵的是缺乏成熟的模式。他建議,在3D打印技術本身缺乏的背景下,產業聯盟和政府應該搭建公共性的、開放性的應用平臺和科普平臺。
為加快3D打印行業市場應用,促進產業化發展,世界3D打印技術產業聯盟、中國3D打印技術產業聯盟與青島市政府近日聯合簽署合作協議,將全球首個3D打印創新服務中心總部正式落戶青島國家高新技術產業開發區。
降本增效突破瓶頸
如今,3D打印在高性能、難加工的金屬大型關鍵構件上已經取得了一些突破,相比傳統制造技術,具有明顯優勢。也正因為如此,3D打印正被廣泛應用于生物醫療、汽車、飛機、航空航天等領域,并取得了不錯的成果。
華中科技大學教授史玉升同樣表示,3D打印可以縮短產品開發的周期和降低成本,過去開發一個模具要幾百萬,現在大概只需要幾萬塊錢。另外,還可以簡化制造、提高產品質量與性能。而且,對于很多難加工的材料,比如陶瓷等材料,采用3D打印方法就可以實現。此外,還可以促進綠色制造模式,也就是說,通過3D打印可以把傳統制造業的很多“缺點”改掉。
史玉升同時指出,在同傳統的產業結合,提升傳統產業發展方面,3D打印目前還面臨著諸多挑戰,包括:3D打印設計的理論和方法不完善,3D打印生物器械的理論方法還沒有,3D打印裝備精度、成型效率、價格、穩定性也不好。另外材料受限,3D打印的各種各樣的性能還缺乏系列的標準等等。
金屬粉體材料是最大限制
在3D打印所涵蓋的設備、軟件、材料等產業鏈組成中,材料依然是制約3D產業加快發展的最大瓶頸。這是產業界普遍存在的共識。
從理論上來說,所有的材料都可以用于3D打印,但目前主要以石膏、光敏樹脂、塑料為主,這很難滿足大眾用戶的需求。工業級的3D打印材料更是十分有限,目前適用的金屬材料只有10余種,而且只有專用的金屬粉末材料才能滿足金屬零件的打印需要。
蘇州聚復高分子材料公司董事長羅小帆表示,材料是目前3D打印發展的最重要的一個瓶頸。
羅小帆認為,材料成本高是工業級別打印機不能快速推廣的重要原因。在工業級別的3D打印機里,材料成本是一個非常大的瓶頸,尤其在國內,我們要面對很多的材料是進口的,從高分子材料來講的話,很多材料的價格達到每公斤3000~4000元,對此,很多“應用”是沒有辦法接受的。在醫療領域同樣存在這個問題。
“整個3D打印當中,包括硬件、軟件和材料三塊,三者是相輔相成的。”深圳光華偉業科技公司董事長楊義滸表示,目前的3D打印材料存在諸多問題:可適用的材料成熟度跟不上整個3D市場的發展;打印時的流暢性與固化程序需要時間,兩者之間有一些矛盾;冷卻定型與材料的強度有矛盾;材料對人體的安全性及對環境的友好性有矛盾;缺少材料的標準化及系列化的規范等。
關于3D打印材料未來的發展方向,楊義滸認為有兩個大的趨勢,一是材料的功能化,向專業的市場發展。二是所謂的普及化,3D打印有一個很重要的趨勢就是要走向千家萬戶,像計算機一樣,那么,產品的性價比要好,性能要穩定。
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