加快發(fā)展技術(shù)對(duì)具有重要意義

1、加快開展技術(shù)對(duì)具有重要意義Company number 1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108加快開展 3D 打印技術(shù)對(duì)我國(guó)具有重要意義賽迪方略城市經(jīng)濟(jì)參謀黃磊3D打印(即三維打印)作為年內(nèi)全球熱議的一個(gè)話題，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)并不算一項(xiàng)新技術(shù)。其誕生于 20 世紀(jì) 80 年代后期，也稱作快速成型技術(shù) (RapidPrototype), 或增材制造技術(shù)，是基于材料累加原理的快速成 型操作過(guò)程，將計(jì)算機(jī)中的三 維模型通過(guò)向物品分層添加材料來(lái)創(chuàng)造出 實(shí)物的一種疊層制造技術(shù)，具有不受 零件復(fù)雜程度限制，完全數(shù)字化控 制等特點(diǎn)。2021年4月英國(guó)?經(jīng)濟(jì)學(xué)人?雜志曾刊文指出：3D打印作為打破

2、傳 統(tǒng)機(jī) 械化集約生產(chǎn)方式的技術(shù)，將在第三次工業(yè)革命中發(fā)揮核心引領(lǐng)的 作用，帶動(dòng) 全球制造業(yè)升級(jí)開展。盡管新一輪工業(yè)革命是否就此開啟新 篇章還是沒(méi)有定論， 但是3D打印技術(shù)在國(guó)內(nèi)的廣闊開展前景和應(yīng)用問(wèn)題 卻值得引起我國(guó)政府、科研 院所以及工業(yè)企業(yè)的重視。過(guò)去兒年里，3D打印技術(shù)通過(guò)與數(shù)控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段結(jié)合， 已成為現(xiàn)代模型、 模具和零件制造的強(qiáng)有力手 段，在航空航天、 汽車摩托車、家電、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng) 用，對(duì)改善制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè) 計(jì)和制造水平起到了巨大作用。例如彪馬公 司近年來(lái)應(yīng)用以色列 Objet 公司提 供的3D打印機(jī)，使其運(yùn)動(dòng)鞋模型生產(chǎn)時(shí)間縮短了四分之

3、三。在應(yīng)用領(lǐng)域上，目 前3D打印技術(shù)在航空器和醫(yī)學(xué) 及牙科領(lǐng)域的應(yīng)用增速最快，在 2021至2021 年的 3 年間，應(yīng)用于航空 器制造領(lǐng)域的設(shè)備市場(chǎng)份額由上升到了 , 醫(yī)學(xué)和牙 科的市場(chǎng)份額由上 升到了。到2021年，全球3D打印技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)億美 元，較上年增長(zhǎng) 29%,預(yù)計(jì)到 2021年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 50億美元。我國(guó)3D打印技術(shù)研究始于1991年，在近年來(lái)取得了飛速開展，已研 制出 與國(guó)外SLA LOM SLS FDM等工藝方法相似的設(shè)備，并逐步實(shí)現(xiàn)了 商品化,其性能到達(dá)了國(guó)際水平。清華大學(xué)最先引進(jìn)了美國(guó)3D公司的SLA- 250設(shè)備與技術(shù)并進(jìn)行研究與開發(fā)，現(xiàn)已開發(fā)出 “M-RPMS

4、-II 型 多功能快速成型制造系 統(tǒng)；華中科技大學(xué)研制出以紙為成型材料的基于分層實(shí)體制造法(LOM)的HRP系統(tǒng)，并研究出一種復(fù)膜技術(shù)快速制造鑄 模，翻制出了鋁合金模具和鑄鐵模塊； 西安交通大學(xué)開發(fā)了基于立體印 刷法(SLA)的LPS和CPS系統(tǒng)；南京航空航天 大學(xué)開發(fā)了基于選擇性激 光燒結(jié)法(SLS)的RAP系統(tǒng)；北京隆源公司推出了基 于選擇性激光燒結(jié)法(SLS)的AFS系統(tǒng)；在基于快速成型技術(shù)的快速制造模具 方面，上海 交通大學(xué)開發(fā)了具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鑄造模樣計(jì)算機(jī)輔助快速 制造 系統(tǒng)，為汽車行業(yè)制造了多種模具。盡管目前局部國(guó)產(chǎn)設(shè)備已接近或達(dá) 到 美國(guó)公司同類產(chǎn)品的水平，價(jià)格也廉價(jià)得多

5、，但目前設(shè)備商品化水平 欠佳，且 可應(yīng)用于3D打印的材料仍存在眾多產(chǎn)業(yè)化難題，根本依賴進(jìn)口 且價(jià)格昂貴，這 也使得目前3D打印設(shè)備推廣難、技術(shù)應(yīng)用難的問(wèn)題較為 突出。無(wú)論當(dāng)前應(yīng)用推廣存在何種困難，我們?nèi)孕枨宄J(rèn)識(shí)到，3D打印技術(shù)對(duì)中國(guó)工業(yè)升級(jí)開展具有一系列重大意義。首先，3D打印技術(shù)是制造史上的巨大突 破，可促進(jìn)工業(yè)更好更快開展。利用3D打印技術(shù)加工零 件，是利用激光、電能、 熱能等手段，將液態(tài)材料固化、粉末態(tài)材料燒 結(jié)、聚合，進(jìn)而完成造型過(guò)程。這種新的制造方式可免除制造刀具、夾 具和模 具的過(guò)程，直接進(jìn)行產(chǎn)品加工，降低加工本錢，減少加工時(shí)產(chǎn)生 的噪聲。其次，3D打印技術(shù)可以優(yōu)化新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)

6、過(guò)程，有效縮短新產(chǎn)品 研發(fā)周 期，確保新產(chǎn)品投放市場(chǎng)時(shí)間，是快速市場(chǎng)響應(yīng)的重要保證。傳 統(tǒng)意義上的新 產(chǎn)品開發(fā)，因要完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工裝夾具設(shè)計(jì)及加工、模 具設(shè)計(jì)及加工等一系 列的步驟，用戶一般要等待 5-6 個(gè)月才能看到新產(chǎn) 品的樣件，而且樣品成型后 才能真正進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，不能保證百分百的 成功率。運(yùn)用3D打印技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)，可使得產(chǎn)品開發(fā)周期可大大 縮短。而且，在開發(fā)過(guò)程中，可以應(yīng)用 3D 打印技術(shù)得到不同階段的試件 原型，不斷地對(duì)原型進(jìn)行評(píng)價(jià)修改，并隨時(shí)得到 用戶的反應(yīng)，及時(shí)更正每個(gè)設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。這樣，利用 3D打印技術(shù)，可 以在很短的時(shí)間 內(nèi)兒小時(shí)或兒天內(nèi)精確地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的原

7、型，使模型的 制造時(shí)間 縮短數(shù)倍英至數(shù)十倍。第二，3D打印產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段可進(jìn)行功能試驗(yàn)并接受設(shè)計(jì)評(píng)估與校審，提升產(chǎn)品水平。傳統(tǒng)的新產(chǎn)品開發(fā)，只能利用軟件進(jìn)行物理、力學(xué) 等功能驗(yàn)證， 存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。3D打印技術(shù)所使用的新型光敏樹脂材料等制成的試件原型 具有足夠的強(qiáng)度， 可用于物理、 工程力學(xué)、 材料力 學(xué)、流體力學(xué)等方面的試驗(yàn)。 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，同步制作出樣件模型， 進(jìn)行相應(yīng)功能試驗(yàn)，使新產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 開發(fā)更可靠，產(chǎn)品水平得到大幅提 升。第四，3D打印未來(lái)在中國(guó)將具有廣闊的開展空間，是萬(wàn)億級(jí)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。一方面，從國(guó)外的實(shí)踐來(lái)看，3D打印不僅能快速制造出高 精密與結(jié)構(gòu)復(fù) 雜的模具與零部件產(chǎn)

8、品，還將能革新目前眾多勞動(dòng)密集型 制造業(yè)的生產(chǎn)方式， 包括文教體育用品、工藝美術(shù)品、紡織服裝、化學(xué) 纖維、橡膠、塑料制品、家 具等2021年上述國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過(guò) 7萬(wàn) 億元。隨著3D打印技術(shù)的不斷 成熟，未來(lái)即使只有10%勺上述產(chǎn)業(yè)運(yùn) 用3D打印技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，也將形成數(shù)萬(wàn) 億級(jí)的3D打印消費(fèi)品市場(chǎng)。在 不遠(yuǎn)的未來(lái)，3D打印機(jī)將可能與家用電腦一樣 普遍，孕育出巨大的消費(fèi) 市場(chǎng)。而另一方面，我國(guó)制造業(yè)面臨著緊迫的轉(zhuǎn)型升 級(jí)任務(wù)，每年上萬(wàn) 億元的技術(shù)改造投資在促進(jìn)企業(yè)向智能制造、綠色制造、服 務(wù)型制造等 方向升級(jí)。3D打印技術(shù)作為集成了智能、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)的快速制造技 術(shù)， 國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐紛紛說(shuō)明了其在推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)中的重要作用，將可 在 工業(yè)企業(yè)技術(shù)改造中占據(jù)重要地位。因此，盡管短期內(nèi)受技術(shù)尚未成熟、設(shè)備價(jià)格偏高、材料本錢較大等 因素 影響，國(guó)內(nèi)3D打印設(shè)備及效勞的推廣還面臨較多瓶頸，但開展 3D打印技術(shù)并 推動(dòng)其廣泛應(yīng)用無(wú)疑是