加快發(fā)展技術對具有重要意義

1、加快開展技術對具有重要意義Company number 1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108加快開展 3D 打印技術對我國具有重要意義賽迪方略城市經(jīng)濟參謀黃磊3D打印(即三維打印)作為年內全球熱議的一個話題，嚴格來說并不算一項新技術。其誕生于 20 世紀 80 年代后期，也稱作快速成型技術 (RapidPrototype), 或增材制造技術，是基于材料累加原理的快速成 型操作過程，將計算機中的三 維模型通過向物品分層添加材料來創(chuàng)造出 實物的一種疊層制造技術，具有不受 零件復雜程度限制，完全數(shù)字化控 制等特點。2021年4月英國?經(jīng)濟學人?雜志曾刊文指出：3D打印作為打破

2、傳 統(tǒng)機 械化集約生產(chǎn)方式的技術，將在第三次工業(yè)革命中發(fā)揮核心引領的 作用，帶動 全球制造業(yè)升級開展。盡管新一輪工業(yè)革命是否就此開啟新 篇章還是沒有定論， 但是3D打印技術在國內的廣闊開展前景和應用問題 卻值得引起我國政府、科研 院所以及工業(yè)企業(yè)的重視。過去兒年里，3D打印技術通過與數(shù)控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段結合， 已成為現(xiàn)代模型、 模具和零件制造的強有力手 段，在航空航天、 汽車摩托車、家電、生物醫(yī)學等領域得到了廣泛應 用，對改善制造業(yè)的產(chǎn)品設 計和制造水平起到了巨大作用。例如彪馬公 司近年來應用以色列 Objet 公司提 供的3D打印機，使其運動鞋模型生產(chǎn)時間縮短了四分之

3、三。在應用領域上，目 前3D打印技術在航空器和醫(yī)學 及牙科領域的應用增速最快，在 2021至2021 年的 3 年間，應用于航空 器制造領域的設備市場份額由上升到了 , 醫(yī)學和牙 科的市場份額由上 升到了。到2021年，全球3D打印技術市場規(guī)模達億美 元，較上年增長 29%,預計到 2021年全球市場規(guī)模將達 50億美元。我國3D打印技術研究始于1991年，在近年來取得了飛速開展，已研 制出 與國外SLA LOM SLS FDM等工藝方法相似的設備，并逐步實現(xiàn)了 商品化,其性能到達了國際水平。清華大學最先引進了美國3D公司的SLA- 250設備與技術并進行研究與開發(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)；華中科技大學研制出以紙為成型材料的基于分層實體制造法(LOM)的HRP系統(tǒng)，并研究出一種復膜技術快速制造鑄 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 大學開發(fā)了基于選擇性激 光燒結法(SLS)的RAP系統(tǒng)；北京隆源公司推出了基 于選擇性激光燒結法(SLS)的AFS系統(tǒng)；在基于快速成型技術的快速制造模具 方面，上海 交通大學開發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權的鑄造模樣計算機輔助快速 制造 系統(tǒng)，為汽車行業(yè)制造了多種模具。盡管目前局部國產(chǎn)設備已接近或達 到 美國公司同類產(chǎn)品的水平，價格也廉價得多

5、，但目前設備商品化水平 欠佳，且 可應用于3D打印的材料仍存在眾多產(chǎn)業(yè)化難題，根本依賴進口 且價格昂貴，這 也使得目前3D打印設備推廣難、技術應用難的問題較為 突出。無論當前應用推廣存在何種困難，我們仍需清楚認識到，3D打印技術對中國工業(yè)升級開展具有一系列重大意義。首先，3D打印技術是制造史上的巨大突 破，可促進工業(yè)更好更快開展。利用3D打印技術加工零 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、聚合，進而完成造型過程。這種新的制造方式可免除制造刀具、夾 具和模 具的過程，直接進行產(chǎn)品加工，降低加工本錢，減少加工時產(chǎn)生 的噪聲。其次，3D打印技術可以優(yōu)化新產(chǎn)品設計開發(fā)

6、過程，有效縮短新產(chǎn)品 研發(fā)周 期，確保新產(chǎn)品投放市場時間，是快速市場響應的重要保證。傳 統(tǒng)意義上的新 產(chǎn)品開發(fā)，因要完成產(chǎn)品設計、工裝夾具設計及加工、模 具設計及加工等一系 列的步驟，用戶一般要等待 5-6 個月才能看到新產(chǎn) 品的樣件，而且樣品成型后 才能真正進行設計驗證，不能保證百分百的 成功率。運用3D打印技術進行新產(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)過程中，可以應用 3D 打印技術得到不同階段的試件 原型，不斷地對原型進行評價修改，并隨時得到 用戶的反應，及時更正每個設計階段發(fā)現(xiàn)的錯誤。這樣，利用 3D打印技術，可 以在很短的時間 內兒小時或兒天內精確地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的原

7、型，使模型的 制造時間 縮短數(shù)倍英至數(shù)十倍。第二，3D打印產(chǎn)品在設計階段可進行功能試驗并接受設計評估與校審，提升產(chǎn)品水平。傳統(tǒng)的新產(chǎn)品開發(fā)，只能利用軟件進行物理、力學 等功能驗證， 存在一定的風險性。3D打印技術所使用的新型光敏樹脂材料等制成的試件原型 具有足夠的強度， 可用于物理、 工程力學、 材料力 學、流體力學等方面的試驗。 在產(chǎn)品設計階段，同步制作出樣件模型， 進行相應功能試驗，使新產(chǎn)品的設計 開發(fā)更可靠，產(chǎn)品水平得到大幅提 升。第四，3D打印未來在中國將具有廣闊的開展空間，是萬億級的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。一方面，從國外的實踐來看，3D打印不僅能快速制造出高 精密與結構復 雜的模具與零部件產(chǎn)

8、品，還將能革新目前眾多勞動密集型 制造業(yè)的生產(chǎn)方式， 包括文教體育用品、工藝美術品、紡織服裝、化學 纖維、橡膠、塑料制品、家 具等2021年上述國內產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過 7萬 億元。隨著3D打印技術的不斷 成熟，未來即使只有10%勺上述產(chǎn)業(yè)運 用3D打印技術進行生產(chǎn)，也將形成數(shù)萬 億級的3D打印消費品市場。在 不遠的未來，3D打印機將可能與家用電腦一樣 普遍，孕育出巨大的消費 市場。而另一方面，我國制造業(yè)面臨著緊迫的轉型升 級任務，每年上萬 億元的技術改造投資在促進企業(yè)向智能制造、綠色制造、服 務型制造等 方向升級。3D打印技術作為集成了智能、節(jié)材等優(yōu)點的快速制造技 術， 國內外的應用實踐紛紛說明了其在推動制造業(yè)升級中的重要作用，將可 在 工業(yè)企業(yè)技術改造中占據(jù)重要地位。因此，盡管短期內受技術尚未成熟、設備價格偏高、材料本錢較大等 因素 影響，國內3D打印設備及效勞的推廣還面臨較多瓶頸，但開展 3D打印技術并 推動其廣泛應用無疑是