作為世界第三次科技革命中最引人注目的技術(shù)之一，3D打印技術(shù)可謂長沙正在蓬勃發(fā)展。最近在長沙在中國中部舉行(長沙)在國際裝備制造業(yè)博覽會上，3D打印扮演了主角。去年，它還是一家默默無聞的3D打印企業(yè)。今年，展位一直設(shè)在展廳的中央。工作人員解釋了一整天，連聲音都沙啞了。人們最關(guān)心的是3D打印如何打印出一個三維的自己。
與熱鬧的消費級3D打印機相比，工業(yè)機器的生產(chǎn)和應(yīng)用冷清得多。這項技術(shù)會給傳統(tǒng)的加工制造業(yè)帶來顛覆性的改變嗎？3D打印機什么時候會像平板打印機一樣遍地開花？隨著3D打印首個國家政策《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016)》的頒布，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的機遇和挑戰(zhàn)再次引起業(yè)界關(guān)注。
民用3D打印
民用:印刷肖像是可取的。
早在3D打印興起的時候，由于可以直接打印三維模型，其發(fā)展前景就已經(jīng)被業(yè)界津津樂道。甚至有人預測，未來3D打印會像噴墨打印機一樣普及。現(xiàn)在幾年過去了，雖然受限于印刷精度和高材料。價格3D技術(shù)向家庭普及緩慢，但3D打印的概念和應(yīng)用已經(jīng)越來越被市民接受。
存在長沙有許多這樣的專業(yè)服務(wù)提供3D打印。公司，比如湖南易熵科技自主發(fā)明了矩陣式人體3D掃描儀，可以在3秒內(nèi)深度獲取物體的3D、顏色、紋理數(shù)據(jù)，然后用3D打印機打印出人像。整個過程只需要3個多小時，這使得3D打印服務(wù)像沖洗照片一樣令人向往。杜瑞科技的3D打印技術(shù)可以使用最便宜的紙張作為原料。與樹脂、尼龍等傳統(tǒng)材料相比，紙張的使用成本只有幾十元。
目前國內(nèi)90%的3D打印企業(yè)都是臺式機器，打印人像這樣的“小玩意”。此外，目前我國3D打印在汽車、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域已有初步應(yīng)用，但距離實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化和工程化應(yīng)用還有一定距離。
所屬行業(yè):3D打印應(yīng)用于火箭點火裝置
3D打印造了房子，3D打印造了汽車，甚至3D打印還用人骨做手術(shù)...每次3D打印出現(xiàn)在不同的領(lǐng)域，都賺足了眼球。其實你能看到的3D打印的應(yīng)用只是冰山一角，一些軍事領(lǐng)域早已成熟。而且航空航天等高科技領(lǐng)域?qū)Τ杀静幻舾校慵嗍且淮涡∨可a(chǎn)，正好符合3D打印的特點。
記者昨天被找到了。長沙高新區(qū)華數(shù)高科看到了其研發(fā)的大型工業(yè)3D打印機。這臺3D打印機看起來像一個大柜子，里面有相當于制造車間的精密儀器。將物體的3D數(shù)據(jù)輸入電腦后，按下“打印”按鈕，這個“制造車間”可以在幾個小時內(nèi)打印出工業(yè)級零件。
應(yīng)該公司副總經(jīng)理陳博生告訴記者，3D打印在復雜結(jié)構(gòu)的建模方面具有獨特的優(yōu)勢。“過去，設(shè)計師在設(shè)計零件時要考慮工藝性，否則在車間里是做不出來的。但現(xiàn)在，只要是可以想象的，都可以3D打印出來，甚至可以做出傳統(tǒng)技術(shù)難以實現(xiàn)的“怪誕”結(jié)構(gòu)。”
中國航天科工六院近日宣布，中國首次將3D打印技術(shù)成功應(yīng)用于固體火箭發(fā)動機的研制。火箭發(fā)動機點火裝置的3D打印部分——外殼——由華數(shù)高科量身定制。因為生產(chǎn)火箭點火裝置的外殼難度很大，航天科工六院之前想了很多辦法，但是在山窮水盡的時候，沒想到用3D打印技術(shù)一次性通過點火試驗。
瓶頸:價格高而少的材料制約工業(yè)發(fā)展。
是否意味著3D打印會摧毀或取代傳統(tǒng)制造業(yè)，因為它速度快，節(jié)省材料，可以輕松應(yīng)對復雜的產(chǎn)品？陳博生認為，雖然部分產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)和模具生產(chǎn)有優(yōu)勢，但3D打印在大規(guī)模生產(chǎn)的速度和成本上仍存在一些缺陷。“3D打印擅長解決個性化、復雜、高難度的生產(chǎn)技術(shù)，傳統(tǒng)制造業(yè)擅長大批量、大規(guī)模、精益生產(chǎn)，兩者是互補的。”
“這種叫好不叫座的情況，可能會持續(xù)相當長一段時間。”華數(shù)高科總經(jīng)理侯表示，由于現(xiàn)有的技術(shù)儲備，缺乏適合3D打印的逆向工程、三維數(shù)字建模和實際應(yīng)用軟件開發(fā)能力，以及相對較高的3D打印設(shè)備。價格單個企業(yè)設(shè)備利用率相對較低，缺乏設(shè)備配套的操作技術(shù)人員，是3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的障礙。
多位業(yè)內(nèi)人士告訴記者，材料品種很少。價格價格昂貴、性能低下也是制約工業(yè)3D打印應(yīng)用的關(guān)鍵。因為3D打印屬于增材領(lǐng)域，材料開發(fā)是3D打印的物質(zhì)基礎(chǔ)，材料開發(fā)決定了3D打印的應(yīng)用范圍。
創(chuàng)新:開源系統(tǒng)成就業(yè)界百家爭鳴
正是因為3D打印材料市場的廣闊前景，許多材料R&D和生產(chǎn)企業(yè)都將目光投向了這一領(lǐng)域。從事新材料的開發(fā)湖南容暉技術(shù)和湖南鼎立科技公司攻克國內(nèi)技術(shù)難題，成功研發(fā)球形鎳基高溫合金粉、球形鈦粉等金屬基3D打印材料，填補多項國內(nèi)空白。
5月18日，華數(shù)高科在武漢全球首款開源可定制金屬3D打印機在2015中國中部投資貿(mào)易博覽會上發(fā)布，控制系統(tǒng)的“開源”成為這款3D打印機的最大亮點。
目前美國、德國、中國的其他3D打印設(shè)備廠商都采用閉源系統(tǒng)。如果客戶需要打印新材料，他們必須支付高參數(shù)包。費用，無法實現(xiàn)材料的自主研發(fā)。“控制系統(tǒng)是開源的，買家不僅可以燒結(jié)我們指定的金屬材料，還可以根據(jù)自己的需要調(diào)整任何參數(shù)，使用第三方材料，甚至可以自己進行材料研發(fā)。”華數(shù)高科裝備研發(fā)部負責人周志陽說。
“我們不想成為3D打印行業(yè)的IOS，但我們想成為Android。”華數(shù)高科董事長徐曉舒認為，這款開源金屬3D打印機的發(fā)布可以“帶動一批人，帶動一批人。公司多個行業(yè)加入到3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，推動了中國3D打印產(chǎn)業(yè)的不斷進步，真正實現(xiàn)了百家爭鳴的良性市場競爭格局。
規(guī)劃:長沙漸江3D打印應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
在國務(wù)院5月發(fā)布的“中國制造2025”規(guī)劃中，有5處提到了3D打印，并將其列為10個重點突破領(lǐng)域之一。業(yè)內(nèi)人士預測，未來五年，3D打印行業(yè)將實現(xiàn)從消費級應(yīng)用到工業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，從非金屬3D打印設(shè)備到金屬設(shè)備的轉(zhuǎn)變，讓金屬3D設(shè)備走向全球。公司將達到30架，中國生產(chǎn)10架。
記者從市科技局獲悉，為響應(yīng)國家關(guān)于工業(yè)4.0和《中國制造2025》的規(guī)劃實施，進一步推進長沙城市產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展、長沙建立各種工業(yè)技術(shù)研究所的政策文件正在研究和制定之中。目前，3D打印應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的建設(shè)方案正在進一步規(guī)劃和完善中，有望成為首家成立的研究院。