中國(guó)D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議探討

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1、中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議探討近期，英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志在《第三次工業(yè)革命》一文中，將3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一，引發(fā)了世人對(duì)3D打印的關(guān)注。作為新生事物，3D打印究竟是什么含義？它與傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)制造有什么區(qū)別？發(fā)展3D打印的意義何在？我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀如何？下一步應(yīng)如何發(fā)展？針對(duì)這些問題，本文將依次作出解答。3D打印概況3D打印機(jī)依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，在航空航天、汽車摩托車、家電、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用，發(fā)展前景廣泛。什么是3D打印3D打?。?Dprinting）是制造業(yè)領(lǐng)域正

2、在迅速發(fā)展的一項(xiàng)新興技術(shù)，被稱為“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)”。運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的主要流程是：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，設(shè)計(jì)出立體的加工樣式，然后通過特定的成型設(shè)備（俗稱“3D打印機(jī)”），用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出產(chǎn)品。3D打印是“增材制造”（AdditiveManufacturing）的主要實(shí)現(xiàn)形式?！霸霾闹圃臁钡睦砟顓^(qū)別于傳統(tǒng)的“去除型”制造。傳統(tǒng)數(shù)控制造一般是在原材料基礎(chǔ)上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方法組合成最終產(chǎn)品。而“增材制造”與之截然不同，無需

3、原胚和模具，就能直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，簡(jiǎn)化產(chǎn)品的制造程序，縮短產(chǎn)品的研制周期，提高效率并降低成本。3D打印所需的關(guān)鍵技術(shù)3D打印需要依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，至少包括以下方面：信息技術(shù)：要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件及數(shù)字化工具，輔助設(shè)計(jì)人員制作出產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，并且根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序，自動(dòng)控制打印器材的走向。精密機(jī)械：3D打印以“每層的疊加”為加工方式。要生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品，必須對(duì)打印設(shè)備的精準(zhǔn)程度、穩(wěn)定性有較高的要求。材料科學(xué)：用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、

4、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結(jié)合起來，并具有合格的物理、化學(xué)性質(zhì)。3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域具體應(yīng)用領(lǐng)域包括：1．工業(yè)制造：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、原型制作、產(chǎn)品評(píng)審、功能驗(yàn)證；制作模具原型或直接打印模具，直接打印產(chǎn)品。3D打印的小型無人飛機(jī)、小型汽車等概念產(chǎn)品已問世。3D打印的家用器具模型，也被用于企業(yè)的宣傳、營(yíng)銷活動(dòng)中。2．文化創(chuàng)意和數(shù)碼娛樂：形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料特殊的藝術(shù)表達(dá)載體?？苹妙愲娪啊栋⒎策_(dá)》運(yùn)用3D打印塑造了部分角色和道具，3D打印的小提琴接近了手工藝的水平。3．航空航天、國(guó)防軍工：復(fù)雜形狀、尺寸微細(xì)、特殊性能的

5、零部件、機(jī)構(gòu)的直接制造。4．生物醫(yī)療：人造骨骼、牙齒、助聽器、假肢等。5．消費(fèi)品：珠寶、服飾、鞋類、玩具、創(chuàng)意DIY作品的設(shè)計(jì)和制造。6．建筑工程：建筑模型風(fēng)動(dòng)試驗(yàn)和效果展示，建筑工程和施工（AEC）模擬。7．教育：模型驗(yàn)證科學(xué)假設(shè)，用于不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)、教學(xué)。在北美的一些中學(xué)、普通高校和軍事院校，3D打印機(jī)已經(jīng)被用于教學(xué)和科研。8．個(gè)性化定制：基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)下載、電子商務(wù)的個(gè)性化打印定制服務(wù)。國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題3D打印機(jī)雖然發(fā)展迅速，但仍面臨缺乏宏觀規(guī)劃和引導(dǎo)、研發(fā)投入不足、產(chǎn)業(yè)鏈缺乏統(tǒng)籌發(fā)展、缺乏教育培訓(xùn)

6、和社會(huì)推廣等一系列問題。發(fā)展現(xiàn)狀1．技術(shù)研發(fā)我國(guó)已有部分技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。其中，激光直接加工金屬技術(shù)發(fā)展較快，已基本滿足特種零部件的機(jī)械性能要求，有望率先應(yīng)用于航天、航空裝備制造；生物細(xì)胞3D打印技術(shù)取得顯著進(jìn)展，已可以制造立體的模擬生物組織，為我國(guó)生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尖端科學(xué)研究提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐。2．產(chǎn)業(yè)應(yīng)用目前，依托高校成果，對(duì)3D打印設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作的公司實(shí)體主要有：陜西恒通智能機(jī)器（依托西安交通大學(xué)）、湖北濱湖機(jī)電（依托華中科技大學(xué)）。這些公司都已實(shí)現(xiàn)了一定程度的產(chǎn)業(yè)化，部分公司生產(chǎn)的便攜式桌面3D打印機(jī)

7、的價(jià)格已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，成功進(jìn)入歐美市場(chǎng)。一些中小企業(yè)成為國(guó)外3D打印設(shè)備的代理商，經(jīng)銷全套打印設(shè)備、成型軟件和特種材料。還有一些中小企業(yè)購(gòu)買了國(guó)內(nèi)外各類3D打印設(shè)備，專門為相關(guān)企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)提供服務(wù)。其中，廣東省工業(yè)設(shè)計(jì)中心、深圳市普立得科技有限公司等企業(yè)，設(shè)立了3D打印服務(wù)中心，發(fā)揮科技人才密集的優(yōu)勢(shì)，向國(guó)內(nèi)外客戶提供服務(wù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。存在的問題1．缺乏宏觀規(guī)劃和引導(dǎo)3D打印產(chǎn)業(yè)上游包括材料技術(shù)、控制技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)、軟件技術(shù)，中游是立足于信息技術(shù)的數(shù)字化平臺(tái)，下游涉及國(guó)防科工、航空航天、汽車摩配、家

8、電電子、醫(yī)療衛(wèi)生、文化創(chuàng)意等行業(yè)，其發(fā)展將會(huì)深刻影響先進(jìn)制造業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、文化創(chuàng)意業(yè)、電子商務(wù)業(yè)及制造業(yè)信息化工程。但在我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、發(fā)展智能制造業(yè)的相關(guān)規(guī)劃中，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。2．企業(yè)對(duì)技術(shù)研發(fā)投入不足我國(guó)雖已有幾家企業(yè)能自主制造3D打印設(shè)備，但企業(yè)規(guī)模普遍較小，研發(fā)力量不足。在加工流程穩(wěn)定