目前，南沙3D打印創(chuàng )新研究院已經(jīng)擁有了被稱(chēng)為“最�！�，也是全世界最快的工業(yè)級3D打印機—FARSOON402。據介紹，該款設備的激光掃描速度達到了12.7m/s，配合其他系統模塊的升級，其打印速度相比之前提高了60%。

  研究人員告訴記者，不同于傳統制造業(yè)的“減材制造”過(guò)程，3D打印采用的是“增材制造”。其產(chǎn)品是按照三維數據模型，由材料層層疊加“燒結”或“黏合”而成，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不受任何復雜結構和生產(chǎn)工藝限制。任何空間結構復雜的產(chǎn)品，在3D打印機面前都是同樣的程序生產(chǎn)。

  正是憑借這一優(yōu)勢，3D打印也成為了制造智能化的“寵兒”，是邁向“工業(yè)4.0”時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)。在國內的制造業(yè)重鎮廣州，3D打印也受到了企業(yè)的青睞。目前，廣州的企業(yè)也正競相角逐3D打印市場(chǎng)，其中有企業(yè)的產(chǎn)品在部分歐洲國家的市場(chǎng)占有率超過(guò)了50%。

  一、現狀

  3D打印熱潮興起

  據統計，全球3D打印的蛋糕越做越大，2013年行業(yè)產(chǎn)值已經(jīng)達到了30億美元，而且每年還在以30%的速度增長(cháng)。在廣州從事生物3D打印的“千人計劃”專(zhuān)家、邁普再生醫學(xué)科技公司董事長(cháng)袁玉宇也認為，僅以中國市場(chǎng)為例，預計未來(lái)3年內，3D打印的市場(chǎng)份額將從10億元人民幣增至百億元�！斑@還僅僅是3D打印機產(chǎn)業(yè)本身的估值，并未包括附加的服務(wù)價(jià)值�！�

  正是其所具有的廣闊前景，3D打印在國內各大城市受到了熱捧。作為國內制造業(yè)的重要基地之一，廣州也興起了3D打印的熱潮—部分區域相繼布局3D打印產(chǎn)業(yè)，不少企業(yè)爭相競逐這一市場(chǎng)，科研單位也在該領(lǐng)域發(fā)力。

  在荔灣東沙工業(yè)區內，一個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)園區于近期掛牌成立，并吸引了3D打印領(lǐng)域的企業(yè)落戶(hù)。進(jìn)駐園區的廣州網(wǎng)能產(chǎn)品設計公司，從2002年開(kāi)始花了十年時(shí)間自主研發(fā)出3D打印機，近年才投入市場(chǎng)。該公司總經(jīng)理鄧以翔說(shuō)，2013年售出近200臺自主研發(fā)的3D打印機，其中約有三分之一的客戶(hù)在廣州，主體是中小企業(yè)。處于同一競爭領(lǐng)域的廣州捷和電子科技有限公司，是搬進(jìn)上述產(chǎn)業(yè)園區的第二家3D打印企業(yè)，同網(wǎng)能公司一樣也采用了FDM工藝，且其產(chǎn)品也為桌面準工業(yè)級3D打印機。

  在廣州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區，一家企業(yè)已經(jīng)在生物3D打印領(lǐng)域取得了不俗的成績(jì)。這家叫邁普再生醫學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“邁普醫學(xué)”）的科技公司，于今年4月殺入了國內市場(chǎng)。其運用生物3D打印技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品睿膜可吸收硬腦（脊）膜補片，獲得了中國食品藥品監督管理總局（CFDA）注冊證。而早在2011年，睿膜即已獲得了歐盟CE認證，成為中國唯一出口到歐洲高端市場(chǎng)的硬腦（脊）膜補片，已銷(xiāo)售過(guò)萬(wàn)例，在部分國家市場(chǎng)占有率超過(guò)50%。邁普醫學(xué)的工作人員羅林波告訴記者，2013年公司的銷(xiāo)售額在800萬(wàn)元至1000萬(wàn)元之間，今年銷(xiāo)售額有望突破1000萬(wàn)元。

  在南沙新區，廣州南沙3D打印創(chuàng )新研究院將為該產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入一股新的空氣，目前該研究院已經(jīng)引進(jìn)了4名外籍專(zhuān)家和12位國內相關(guān)領(lǐng)域的博士、碩士。該院院長(cháng)許小曙，此前僅用一年時(shí)間，就帶領(lǐng)團隊將自主研發(fā)的3D打印機從1個(gè)型號1種材料增加至5個(gè)型號17種材料，目前該團隊正研發(fā)新一代的工業(yè)級3D打印機和材料，以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。除了南沙3D打印創(chuàng )新研究院，中科院先進(jìn)所也是落戶(hù)南沙并啟動(dòng)3D打印技術(shù)研究的科研單位。中科院先進(jìn)所則將目光瞄準醫療應用領(lǐng)域，目前相關(guān)技術(shù)成果已經(jīng)應用于牙科和骨科等領(lǐng)域，并已成功實(shí)現科研成果產(chǎn)業(yè)轉化。

  二、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。