2、趨勢

  今年7月，南沙3D打印創(chuàng )新研究院成立3個(gè)月后，院長(cháng)許小曙帶領(lǐng)團隊開(kāi)始著(zhù)手一項“趕超”計劃—在現有基礎上研究出速度更快的工業(yè)級3D打印機，激光掃描速度預計可達40m/s，從而超越3DSystems的設備。

  研究院工作人員告訴記者，目前院內擁有的設備采用的是“SLS”技術(shù)，即激光燒結。在其設備中，激光將產(chǎn)品需要的粉末材料按每小時(shí)10毫米的厚度逐層燒結，疊加“打印”產(chǎn)品的各橫截面，最終形成成型產(chǎn)品。

  憑借這樣的特點(diǎn)，3D打印技術(shù)可以讓研發(fā)設計人員不必遷就現有工藝，大膽設計新產(chǎn)品，突破思維的“天花板”。3D打印帶來(lái)的另一個(gè)好處則是，研發(fā)設計人員不用耗費巨資開(kāi)模，從而節約了時(shí)間和成本。

  據介紹，進(jìn)氣歧管是發(fā)動(dòng)機中結構最復雜的部件之一，該部件的傳統開(kāi)發(fā)流程大約需要經(jīng)過(guò)4個(gè)月的時(shí)間，并且開(kāi)模設計一旦效果不佳，前期的投入也很可能“付之東流”。長(cháng)沙理工大學(xué)方程式賽車(chē)隊利用許小曙研發(fā)的工業(yè)級3D打印機，制作出發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣歧管原型部件，耗時(shí)僅需48小時(shí)。測力試驗證明，零件的力度、準確度和耐久性均未出現任何問(wèn)題，而發(fā)動(dòng)機效率增加了10%。

  如今，3D打印已陸續走進(jìn)人們熟知的生產(chǎn)、生活領(lǐng)域：從手板制造到玩具工藝品、汽車(chē)、航空航天、生物醫療領(lǐng)域，甚至日常的照相館也能見(jiàn)到3D打印的應用。這使其成為了支撐智能制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。伴隨著(zhù)在制造領(lǐng)域的廣泛應用，3D打印正在呼喚著(zhù)“工業(yè)4.0”時(shí)代的到來(lái)。

  值得一提的是，作為“工業(yè)4.0”時(shí)代的代表性領(lǐng)域，3D打印之關(guān)鍵也在于整合現有成熟的技術(shù)�！�3D打印所涉及的技術(shù)，如激光技術(shù)、材料學(xué)、軟件控制，都是目前已經(jīng)發(fā)展成熟的技術(shù)�！蹦仙�3D打印創(chuàng )新研究院常務(wù)副院長(cháng)趙陽(yáng)表示，該研究院目前就是要整合各方面的人才，打造“科研院”和“工研院”的結合體，從而研發(fā)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的設備和材料。

  3、問(wèn)題

  3D打印

  呼喚“工業(yè)4.0”時(shí)代到來(lái)

  工業(yè)級應用瓶頸亟待破除

  任何事物的發(fā)展都不是一帆風(fēng)順的。當前，3D打印也面臨著(zhù)一個(gè)“尷尬”：盡管市場(chǎng)很熱鬧，但也潛藏著(zhù)廣州企業(yè)3D打印業(yè)務(wù)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)旺盛需求與本地有效供給不足的問(wèn)題。

  以廣州為代表的珠三角地區，是國內乃至全球的制造業(yè)重鎮，既是生產(chǎn)的中心，也是消費的中心。而珠三角地區在消費產(chǎn)品、家電行業(yè)、機械制造以及醫療器械等領(lǐng)域相對領(lǐng)先，這些領(lǐng)域也是3D打印“長(cháng)袖善舞”的“地盤(pán)”。像地處廣州的華南理工大學(xué)建筑設計院和廣州藍弧文化傳播有限公司等，都曾通過(guò)美國Stratasys在廣州的分銷(xiāo)商購買(mǎi)3D打印設備和材料，分別制造建筑模型和創(chuàng )意產(chǎn)品，而廣州生產(chǎn)力中心和廣州一家模具企業(yè)也曾通過(guò)美國、日本等引進(jìn)3D打印產(chǎn)品，幫助企業(yè)制造手板。

  值得注意的是，這些企業(yè)所需要的3D打印設備、材料，要么是進(jìn)口的，要么是通過(guò)廣州的代理商購買(mǎi)的外國產(chǎn)品。即使在家門(mén)口，廣州本土3D打印企業(yè)也面臨著(zhù)被國外企業(yè)從市場(chǎng)上“擠出去”的危險。

  據了解，3D打印機分為桌面級和工業(yè)級，前者主要是民用，后者則以工業(yè)應用為主。國內生產(chǎn)的3D打印機主要集中在桌面級，且產(chǎn)品局限于玩具、禮品、展會(huì )及3D影像等低端市場(chǎng)，帶有普及功能，面向民用以及少部分中小企業(yè)。制造出一臺桌面級的FDM（熔融擠出成型，3D打印領(lǐng)域的一種技術(shù)）3D打印機僅需數千元。目前低端市場(chǎng)占大頭，但已經(jīng)趨于飽和，利潤趨薄。不過(guò)，工業(yè)級應用集中在高精度、高質(zhì)量類(lèi)型產(chǎn)品，利潤和產(chǎn)值也集中這一部分，但是國內能夠進(jìn)入這一領(lǐng)域的企業(yè)卻寥寥無(wú)幾。

  中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(cháng)、廣州市3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(cháng)、華南理工大學(xué)教授楊永強也指出：“目前我省3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)還缺乏宏觀(guān)規劃和引導，產(chǎn)業(yè)鏈缺乏統籌發(fā)展，從事3D打印技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)的單位及企業(yè)較少，且規模小、研發(fā)力量不足，難以滿(mǎn)足產(chǎn)品制造的需求，與國外存在較大的差距�！�

  從事3D打印服務(wù)的大業(yè)激光企業(yè)負責人陳玹告訴記者，3D打印領(lǐng)域的國際巨頭由于掌握著(zhù)核心技術(shù)，其產(chǎn)值已經(jīng)達到了10億元的量級，但是國內最大的企業(yè)年產(chǎn)值也不超過(guò)5000萬(wàn)元，兩者相去甚遠。而廣州也不例外，目前十數家3D打印企業(yè)，各自的年產(chǎn)值也多停留在1000萬(wàn)元這個(gè)量級。

  業(yè)內人士表示，如果這種格局不盡快扭轉，中國在“工業(yè)2.0”和“工業(yè)3.0”時(shí)代遭遇的國際分工的“不平等”待遇，還可能繼續在“工業(yè)4.0”時(shí)代上演。目前在3D打印領(lǐng)域，國內企業(yè)花高價(jià)進(jìn)口3D打印設備的同時(shí)，還要接受?chē)�外企業(yè)“捆綁銷(xiāo)售”的3D打印材料與售后服務(wù)，且價(jià)格不菲。這最終也影響到國內企業(yè)對3D打印技術(shù)的應用，從而成為3D打印技術(shù)推廣與升級的“絆腳石”。

  在接受南方日報記者采訪(fǎng)時(shí)，趙陽(yáng)就談到了一個(gè)頗具代表性的例子：廣州某服務(wù)機構耗資400多萬(wàn)元從美國購買(mǎi)了當時(shí)廣州市場(chǎng)上的第一臺3D打印機。之后機器壞了，美國企業(yè)過(guò)來(lái)維修一次報價(jià)40萬(wàn)元。由于接受不了昂貴的售后服務(wù)，這臺機器后來(lái)便閑置不再使用。這可謂一個(gè)“警告”。

  因此，如何破除當前3D打印在工業(yè)級應用方面的瓶頸，從而掌握核心技術(shù)，是廣州乃至中國邁向“工業(yè)4.0”時(shí)代所必須面對的問(wèn)題。