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3D打印的核心是材料研发

导读: 专家指出,3D打印的核心,并不在于其本身,而是它对传统制造模式的颠覆。最关键的不是机械制造,而是材料研发。用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、丝化、粉末化,打印后又能重新结合起来,材料工艺要求极高。

  针对3D打印发展现状、对制造业的影响以及未来发展方向,上海市经济和信息化委员会研究室近年来开展了一系列研究,名为《迎接第三次工业革命,推动上海产业创新转型发展研究》的研究报告指出,3D打印技术能够替代众多制造行业,在国内将形成上万亿元的产业。3D打印将对制造业带来革命性意义。

  制造工艺方面区别于传统的“去除型”制造,3D打印不需要原坯和模具,直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,最大优点就是能简化制造程序,缩短新品研制周期,减低开发成本和风险。

  制造技术方面3D打印是一种新兴的高科技技术,综合应用激光、光化学、材料科学等多方面技术和知识。随着3D打印技术不断成熟,将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术大飞跃。

  制造模式方面3D打印是一种全新加工工艺,将改变第二次工业革命产生的“以装配生产线为代表”的大规模生产方式,使产品生产向个性化、定制化转变,实现生产方式的根本变革。

  专家指出,3D打印的核心,并不在于其本身,而是它对传统制造模式的颠覆。最关键的不是机械制造,而是材料研发。用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、丝化、粉末化,打印后又能重新结合起来,材料工艺要求极高。目前,这些材料都由快速成型厂家直接提供,尚未实现第三方供应材料的模式。目前整个材料的成本非常高。比如,即使打印一个一次性纸杯大小的产品,整个耗材价格可能也要100到200元,一般老百姓“玩不起”。

  国内市场购买3D打印机的主要客户群体还是集中在工业客户上,如商业交通工具、航空航天、电子消费品、教育、文化创意、医疗、制鞋、家电等等行业。目前3D打印机在中国企业级装机量约400台,近两年增长尤其迅速,年增速为70%左右,市场规模已超过1亿元。

  上海有10家左右专门代理国际品牌的3D设备公司,比如采用激光烧结工艺的设备,应用已非常成熟,由于单台价格一般在500万元以上,市场接受度不高,但代理加工服务非常火爆。一些汽车零部件生产企业,为整车企业配合提供全新或改进的零部件,每年种类不是很多,因此委托加工的模式更合适,产品包括保险杠、仪表盘、座椅、汽车内饰件等等。传统上,这些部件的生产一般采用数控机床加工模具、做样品实验,价高且存在返工风险。而采用激光烧结技术的3D打印机,出来的产品就是样品,试验合格后便可作为模具使用。

  专家指出,激光快速成形将是3D打印率先突破的方向,激光快速成形技术将在航空航天、武器装备、汽车等动力装备结构复杂的高端领域,进一步拓展设计人员的设计空间。欧美已将快速制造技术视为提升航空航天、汽车及武器装备等核心领域水平的关键支撑技术。

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