淺析3D打印材料未來的發展方向
來源：未知 作者：晨訊客服 發布時間：2014-09-17 09:11 點擊數：1703
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。可能三五年以后，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。
羅軍表示，3D打印技術的發展一定要與傳統產業相結合，并在傳統產業的轉型升級中發揮重要的引領作用。之所以選擇青島，主要原因是青島市政府和青島高新區對3D打印技術特別重視，從戰略高度對3D打印技術做了長期規劃，并有一系列配套政策的實施。同時，青島作為一個科技城市、工業城市，具有很強的產業基礎。
會上，山東省副省長張超超表示，山東省高度重視3D打印技術及其產業化，充分發揮市場需求的導向作用和市場配置資源的作用，突出企業的創新主體地位，圍繞3D打印軟件的集成、材料的開發、應用示范等領域，積極加強研發推廣，取得了一批重要的科研成果。3D打印技術在部分企業得到了高效應用，積累了發展的經驗。
發展3D打印技術是提升產品開發水平，提高工業設計制造能力的有效的途徑。張超超強調，山東是制造業大省，制造業正處于由大到強戰略轉型的關鍵時期，大力實施創新驅動發展戰略，走新興工業化發展道路，推動信息化與工業化的深度融合，實現經濟的轉型發展，提質增效是山東省堅定不移的目標。
在這一過程中，山東省將面向重點產業轉型升級和戰略性新興產業發展的需求，進一步加強共性關鍵技術的深度研發，搭建公共服務平臺，積極推動3D打印技術與傳統制造業的有效結合，促進3D打印技術在工業、建筑業、醫療衛生、文化創意等各領域的廣泛應用。同時山東省將繼續支持青島市實施3D產業發展規劃，加快研發創新，建設3D打印的產業高地。
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。
會上，英國增材制造聯盟主席托曼斯開宗明義地指出了3D打印的諸多優勢，例如，增材制造可以降低時間成本、庫存成本、環境成本、材料成本等。
托曼斯表示，目前，3D打印在航空航天領域已經打開了部分應用。按預測，至2020年將有10萬增材制造的零件用于航空業。據介紹，目前GE公司里面有800多個3D打印的機器在使用。空客A320客機已經使用3D打印技術，其中一個活頁零件可以減重10公斤左右。
在降低時間成本方面，他以蘭博基尼為例，用傳統的原型制造需要花40天，4萬美元，如果用3D增材制造只需要20天，4000美元。在發動機的設計上，如果采用3D打印，不僅可以節省時間成本，更重要的是提高了質量。而且，對于企業而言，還可以減少庫存成本。另外，作為增材制造，3D打印降低了交通的成本，減少了廢物產出，還可以使資源更好地循環利用。
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。
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。怎么去描述這個問題呢？我覺得要和3D打印未來的一個發展方向的判斷去結合起來，我個人一直有一個理論，我一直覺得3D打印真正的爆發不是在一兩個市場中，比如像軍工、航天，包括像醫療，多樣性和功能性應該是未來一個發展的非常大的趨勢。
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。
了解更多噴碼機知識可登錄晨訊官方網站：www.yungesj.com www.77707.com.cn 或者撥打免費服務電話：4001018839
相關新聞