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3D打印技術(shù)將如何改變“中國(guó)制造”？

2013-11-21 14:54 來(lái)源：學(xué)習(xí)時(shí)報(bào) 責(zé)編：陳莎莎

摘要：: 當(dāng)前,，新一輪世界科技革命正在孕育,，以增材制造技術(shù)為重要代表的第三次工業(yè)革命初見(jiàn)端倪。我國(guó)正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,，增材制造技術(shù)的發(fā)展,，對(duì)我國(guó)既是重大機(jī)遇,，又帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

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　　【CPP114】訊：當(dāng)前，新一輪世界科技革命正在孕育,，以增材制造技術(shù)為重要代表的第三次工業(yè)革命初見(jiàn)端倪,。我國(guó)正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，增材制造技術(shù)的發(fā)展,，對(duì)我國(guó)既是重大機(jī)遇,，又帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
　　
　　OFweek激光網(wǎng)訊：當(dāng)前,，新一輪世界科技革命正在孕育,，以增材制造技術(shù)為重要代表的第三次工業(yè)革命初見(jiàn)端倪。我國(guó)正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,，增材制造技術(shù)的發(fā)展,，對(duì)我國(guó)既是重大機(jī)遇，又帶來(lái)了挑戰(zhàn),。加快推進(jìn)增材制造技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,，對(duì)于提升我國(guó)制造業(yè)的整體創(chuàng)新能力，取得在數(shù)字化制造,、智能制造方面發(fā)展的主動(dòng)權(quán),，搶占先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)，加快工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變具有重要意義,。
　　
　　增材制造技術(shù)與3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
　　
　　增材制造（Additive Manufacturing,，AM）技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，采用材料逐層堆積的方法制造實(shí)體零件的技術(shù),，AM技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的融合發(fā)展將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重要影響,。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家密切關(guān)注這一最新動(dòng)向，加緊戰(zhàn)略部署,，推動(dòng)AM技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化,。自1990年由美國(guó)麻省理工學(xué)院申請(qǐng)的專(zhuān)利“三維技術(shù)印刷”獲得批準(zhǔn)后，二十多年來(lái),，隨著AM技術(shù)取得快速發(fā)展,，包括“快速原型制造（Rapid Prototyping）”“實(shí)體自由制造(Solid-form Fabrication)”等新型制造業(yè)態(tài)都被統(tǒng)稱(chēng)為3D打印產(chǎn)業(yè)，并預(yù)測(cè)這種實(shí)體自由成形制造技術(shù)將帶來(lái)“第三次工業(yè)革命”,。
　　
　　3D打印產(chǎn)業(yè)代表制造業(yè)特別是大型航空航天制造發(fā)展新趨勢(shì),。美國(guó)Wohlers協(xié)會(huì)在2012年度報(bào)告指出，AM技術(shù)誕生25年以來(lái),，相關(guān)設(shè)備和服務(wù)平均年增長(zhǎng)率27%,。據(jù)預(yù)測(cè)，到2016年該市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到31億美元,，到2020年將增長(zhǎng)到52億美元,。AM技術(shù)正處于發(fā)展期，具有旺盛的生命力,，還在不斷發(fā)展,；隨著技術(shù)發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也將越來(lái)越廣泛,。
　　
　　目前,，該技術(shù)與不同的材料和工藝結(jié)合形成了20多種AM設(shè)備，并呈現(xiàn)出三個(gè)方面的發(fā)展態(tài)勢(shì)：一是利用3D打印機(jī)直接制造日常消費(fèi)品,；二是采用激光或電子束直接成形制造功能零件,；三是將復(fù)合材料組織與外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)同步并制造一體化組織與結(jié)構(gòu)。
　　
　　我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
　　
　　自20世紀(jì)90年代初以來(lái),，清華大學(xué)等高校,，在3D打印設(shè)備制造技術(shù)、3D打印材料技術(shù)等方面開(kāi)展了積極的探索,。盡管已有部分技術(shù)處于世界先進(jìn)水平,，但國(guó)內(nèi)3D打印成本較高，多用于實(shí)驗(yàn),，規(guī)�,；瘧�(yīng)用尚需時(shí)日。用3D打印替代傳統(tǒng)制造業(yè)批量生產(chǎn),，從效率,、成本和可靠性等方面來(lái)看都面臨著極大挑戰(zhàn)。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來(lái)說(shuō),，我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)主要存在以下四個(gè)方面亟待破解的問(wèn)題：
　　
　　產(chǎn)業(yè)布局層面,，3D打印技術(shù)路線和國(guó)家層面產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略亟待出臺(tái)。首先,，3D打印技術(shù)沒(méi)有被確立為國(guó)家主流制造技術(shù)范疇,。3D打印技術(shù)往往被看作工業(yè)設(shè)計(jì)的一種輔助手段，國(guó)家對(duì)3D打印這一交叉學(xué)科的技術(shù)總體規(guī)劃與重視不夠,。其次,，3D打印產(chǎn)業(yè)培育的基礎(chǔ)較為薄弱。3D打印產(chǎn)業(yè)沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)鏈,、工業(yè)環(huán)境不配套等等,；在一些核心技術(shù)和關(guān)鍵器件上仍然對(duì)國(guó)外依賴(lài)較大；在應(yīng)用方面,，我國(guó)的3D打印產(chǎn)業(yè)分布領(lǐng)域也較為狹窄,。
　　
　　產(chǎn)業(yè)規(guī)模層面,，3D打印行業(yè)共性標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有建立，制約了大規(guī)模商業(yè)化,。3D打印技術(shù)應(yīng)用特征是小批量,、多品種和個(gè)性化，這就凸顯行業(yè)共性標(biāo)準(zhǔn)的決定性意義,。目前國(guó)內(nèi)的3D打印企業(yè)整合度較低,，主導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)平臺(tái)尚未確立,，技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用還處于無(wú)序狀態(tài)等等,。可見(jiàn),，3D打印行業(yè)共性標(biāo)準(zhǔn)體系一日不建立,，3D打印就一日不能大規(guī)模商業(yè)化。
　　
　　產(chǎn)業(yè)支撐層面,，3D打印材料供給不足成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)巨大瓶頸,。3D打印產(chǎn)業(yè)特殊性之一就是材料為王。耗材對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展起決定作用,。國(guó)內(nèi)有能力生產(chǎn)3D打印材料的企業(yè)并不多,，主要依賴(lài)進(jìn)口，特別是金屬材料,。由于國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)還處于弱小階段,，過(guò)小的市場(chǎng)導(dǎo)致企業(yè)缺少加大研發(fā)投入的能力與動(dòng)機(jī)，而且即便耗材研發(fā)成功,，也存在規(guī)�,；a(chǎn)、材料配比等問(wèn)題,。
　　
　　產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)層面,，3D打印產(chǎn)業(yè)的技術(shù)產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)滯后于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。一方面,，我國(guó)3D打印技術(shù)大多積淀在高校,，代表一定實(shí)力的3D技術(shù)開(kāi)發(fā)大多為清華大學(xué)等高校所掌握。但由于高校在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面固有缺陷,，使得這些技術(shù)的產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)還很不充分,；已有的幾家自主制造3D打印設(shè)備企業(yè)規(guī)模較小，研發(fā)力量不足,。另一方面,，國(guó)內(nèi)3D打印服務(wù)的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)由于進(jìn)入門(mén)檻低而出現(xiàn)過(guò)度開(kāi)發(fā)特征。雖然，他們迅速開(kāi)拓了3D打印服務(wù)市場(chǎng),，但同時(shí)由于原發(fā)性創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的缺失也給整個(gè)處于孵化期的行業(yè)增添了風(fēng)險(xiǎn),。
　　
　　

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