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3D打印产业化难在哪

2014-04-08    来源:人民网   

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原标题:3D打印产业化难在哪

  

国外很多产品是定制化、个性化的,产量不是很大,可以直接使用3D打印设备进行生产。而中国市场则更喜欢大规模制造生产出来的物美价廉的产品,对定制化、个性化产品的接受程度有限,这在一定程度上制约了3D打印在国内的应用和发展。

  2013年,武汉滨湖机电技术产业有限公司(以华中科技大学快速制造中心为依托单位)共卖出了30台工业级3D打印机,其中有两台分别出口到了巴西和新加坡。2013年公司营收5000多万元,利润率约10%,均比2012年增长50%左右。

  不过,对于这样的成绩,该公司的副总经理周刚并不满足。“由于应用市场有限,企业只能靠自身积累,发展得比较慢。”周刚在接受《中国科学报》记者采访时坦言。

  事实上,这也是国内其他3D打印公司面临的问题。一度被热炒的3D打印概念,如今已经到了发掘内在价值的阶段,但中国应用市场的“不给力”,却在很大程度上制约了3D打印的发展。

  在世界3D打印技术产业联盟近日召开的媒体沟通会上,该联盟秘书长罗军用“危机四伏”来形容当前国内的3D打印行业。罗军指出,与欧洲同行相比,国内3D打印虽然同处于“小而散”的状态,但是,在企业规模、研发投入、产品成熟度、市场开发、材料开发等方面,欧洲同行远远超过我们。

  罗军在接受《中国科学报》记者采访时表示,应该将3D打印的科普、教育培训、科研、加工服务四者统筹结合,让社会各界更广泛、更全面地接触3D打印、认识3D打印,从而促进3D打印技术与传统产业的有效结合。

  差距主要在应用

  2013年,全球3D打印市场规模约40亿美元,较2012年增长了一倍。其中美国的市场规模最大,为15亿美元,其次是欧洲,为10亿美元,中国则为3亿美元。

  虽然表面看来,只是市场规模的差距,而且距离并不是太远。但背后的问题却十分令人担忧。

  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室主任、中国机械工程学会增材制造(3D打印)专业委员会主任李涤尘告诉《中国科学报》记者,虽然国外的3D打印设备在可靠性和细节等方面做得比国内好,但差距并不是很大。目前主要的问题是在应用方面。

  “我们很多技术已经作了许多基础研究。但是企业使用积极性不高。”李涤尘有些无奈地对记者说。

  在李涤尘看来,企业对3D打印兴趣不高,一个很重要的原因是产品创新需求不强。“深圳、广东等地的中小企业由于竞争激烈,使用3D打印设备比较多。而很多国营的大企业则缺乏创新动力,所以对3D打印的需求也有限。”李涤尘说。

  周刚也表示,国外企业对研发十分看重,只要能够改进研发手段,对研发有促进作用的工具都会重视,而国内这方面的重视程度则不够。

  周刚还向记者指出,国外很多产品是定制化、个性化的,产量不是很大,可以直接使用3D打印设备进行生产。而中国市场则更喜欢大规模制造生产出来的物美价廉的产品,对定制化、个性化产品的接受程度有限,这也在一定程度上制约了3D打印在国内的应用和发展。

  从设备到服务

  面对国内3D打印市场尚未启动的现状,一些企业也在卖设备之外,通过提供服务的形式,获得自己生存和发展的空间。

  如2012年2月成立的上海彩石激光科技有限公司,就将自己的业务重点放在了零件修复上面。

  “目前3D打印技术还不是很成熟,市场认可度也比较低,所以我们选择了零件修复这一定位。”上海彩石激光科技有限公司总经理齐欢对《中国科学报》记者说。

  齐欢告诉记者,在工业领域,这种附加值高、值得修复的零件有很多。“凡是有摩擦、有损耗的零件,都可以使用3D打印技术进行修复。”

  据齐欢介绍,传统的零件修复手段——电弧焊工艺的热量输入较大,而且无法精确控制,易造成零件变形及裂纹等问题。而3D打印技术则可以精确控制热量输入,并一点点将材料融化成型,成型后材料的强度也比较高。

  齐欢向记者透露,目前彩石激光已经与国内某航空领域的客户签订了合同,将3D打印设备投入到客户的场地提供服务。此外,彩石激光还与一家石油钻井勘探服务商达成合作,通过3D打印技术为其进行零部件的修复。

  周刚告诉记者,滨湖机电也在尝试3D打印服务这一业务模式。一些买不起设备的企业,可以在滨湖机电的服务中心,通过3D打印技术制造零件。

  周刚向记者透露,目前正在考虑将这一业务模式进行推广。“可能下一步会寻求合作,我们以装备的形式入股,然后在重点城市建立服务中心,承接周边的3D打印业务。”

  “学院派”的贡献与挑战

  中国的3D打印发展和国外还有一点不同,那就是我国从事3D打印技术研究的资源主要在高校,很多3D打印公司都是以学校的研发资源为依托成立的,因此被称为“学院派”。

  而在国外,大企业在3D打印的技术研发和市场应用方面则发挥了很大的作用。比如美国的GE公司和德国的西门子公司,均在3D打印方面投入了大量的资源。目前,GE已将3D打印技术应用于制造超声设备中的超声探头以及飞机发动机的零部件,西门子也开始采用3D打印技术制造燃气轮机的金属零部件。

  从历史发展来看,高校对于我国3D打印的发展贡献了积极的力量。“高校教师是中国3D打印技术的先锋,不仅成功进行了研发,而且是自主技术产业化的勇敢探索者。”中国工程院院士、快速制造国家工程研究中心主任卢秉恒向《中国科学报》记者表示。

  谈到这一点,李涤尘也颇有感触。“我们从上世纪90年代开始,一个企业一个企业地跑,学校老师既要做装备,也要做工程应用,在国内一定要让企业看实际的东西,否则企业是不会接受。而国外的企业则不同,其自身的研发能力很强,可以把3D打印技术与自己企业的研发和生产结合,体现出新技术的作用。”

  不过,“学院派”在发展过程中,也面临着一些现实的挑战,其中一个很大的制约因素是人才问题。李涤尘告诉记者,3D打印的技术性很强,而且会改变企业的设计和生产模式,因此往往需要和企业的高层对话,但是这种既懂技术又懂经营的经理人却很稀缺。

  周刚则表示,国家除了通过“863”计划对3D打印的前沿技术进行支持,还应该在产业化方面提供一些支持,促进企业做大做强。

  “比如对于那些购买和使用3D打印设备的企业,国家可以提供一些补贴,从而推动3D打印设备应用的发展。”周刚说。

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