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從十五屆國際模具展看3D打印技術發展趨勢

未知 2019-10-12 15:13

  在日前舉辦的第十五屆中國國際模具技術和設備展覽會上,3D打印技術引發了行業內的熱烈關注。Stratasys上海分公司帶來的先進的3D打印技術獲得專利的FDM與噴墨式PolyJetTM技術,以及一系列領先的3D打印產品,成為展會的一大亮點。

  近年來,被認為推動了第三次工業革命進程的3D打印技術已經迅速成為高端制造業關注的熱點,3D打印技術正不斷推動國內制造業的創新與變革,不過其產業化尚有待完善。

  3D打印顛覆傳統制造業

  在今年舉辦的第十五屆中國國際模具技術和設備展覽會上,全球3D打印龍頭企業Stratasys在現場向人們演示3D打印技術。工作人員將計算機上的三維圖像數據發送至3D打印機:把計算機里的三維圖像直接打印制作成實物,這就是3D打印機的功能。

PolyJetTM技術

  3D打印技術的應用領域相當廣泛,包括航空航天、汽車、醫療、教育、日用消費品與消費類電子等多種領域。Stratasys大中華總經理汪詳艮在接受《中國聯合商報》等媒體采訪時表示,因為3D打印適合于多品種、小批量與個性化定制產品,很長一段時間3D打印機主要應用于設計研發,但隨著技術的成熟、成本的降低,越來越多的領域開始應用3D打印技術直接進行終端產品的制造。

  3D打印作為一種顛覆傳統制造業的新興技術,在全球范圍內正獲得飛速發展。與傳統制造業相比,3D打印技術憑借其個性化設計與節能環保的特點,為中國制造業注入數字化創新活力與變革動力。

  記者在采訪中了解到,傳統工業設計由于制造方式較為落后,久而久之便導致設計者的思維受到無形的束縛。

  西北工業大學凝固技術國家重點實驗室主任黃衛東教授對此表示,設計者們不敢去設想新的設計,所創造的都是經驗性的舊設計。而3D打印幾乎面對任何復雜結構都能制造出零件,所以現在設計人員可以甩開包袱,不用再擔憂制造水平是否能實現自己的設計要求。

  在三維設計技術快速走向消費領域的今天,3D打印基于其概念模型的個性化設計,在多個領域內大放異彩。相較傳統制造工藝而言,設計人員可以借助3D打印技術的優勢,設計出滿足用戶的個性需求的產品。因此,個性化定制成為了3D打印重要發展方向。

  同時,Stratasys工作人員介紹,3D打印技術使用的材料幾乎沒有浪費,既節省成本,又帶來環境效益;還能夠實現產品生產本土化,減少運輸需求,客戶只需為制圖付費,并在當地打印出需要的產品,這樣便減少了長途運輸需求及溫室氣體排放。

  據悉,美國密歇根教授約書亞皮爾斯近日發布的一份報告稱,3D打印直接應用于制造領域,不僅便宜,也更環保。他發現,一個基本的3D打印機制作的項目比用傳統工藝生產要減少41%~64%的能量,同時還可以節省原材料的使用,比如有些模具用傳統工藝生產通常是實心的,而3D打印可以制造出部分甚至完全中空的模具。

3D打印模具

  國內產業化應用有待完善

  近年來,3D打印這項新興產業正不斷吸引著國內消費者的目光。記者了解到,國內首家3D打印體驗館已經在安徽合肥開門迎客;諸多網絡電商也嗅到3D打印機的商機,在網上出售多款3D打印機型;在國內資本市場上,3D打印概念板塊上市公司數量也多達二三十家。

  中國工程院院士、快速制造國家工程中心主任盧秉恒日前表示,3D打印技術是一項由點到線、由線到面、由面到體的一項全新的集散制造技術,是一項剛剛萌芽的產業,其應用前景非常廣闊,誰先介入誰就將分享這一領域的大塊蛋糕。

  據悉,全球知名軟件企業歐特克軟件(中國)有限公司日前宣布,將正式涉足3D打印產業領域,并在今年下半年推出3D打印機和開源3D打印平臺,以進一步推廣3D打印技術在設計和制造領域的應用。

  與此同時,惠普公司近期也宣布計劃在今年10月份進軍3D打印市場。作為傳統打印機制造商,惠普宣稱已經解決了限制3D打印機發展的一系列技術難題,希望能夠在這一新興領域占據主導地位。

  與國外市場相比,目前我國大部分3D打印企業收益規模普遍偏低,在打印材料等核心技術領域的應用尚不成熟,部分零件往往還要依賴進口。而國外企業在工藝技術、研發投入上都要領先于國內廠商。

  市場研究機構國際數據公司(IDC)認為,與國外市場相比,目前國內3D打印市場尚待成熟完善,行業規范和標準有待建立,行業應用市場開拓和深化的空間較大,在產業化和規模化方面還有很長的一段路要走。

3D打印制造技術

  我國3D打印行業可以說仍處于起步階段,但作為全球最大的制造生產基地,我國人口數量龐大、消費理念日新月異,這些都成為3D打印產業在國內市場迅速發展的催化劑。

  中國3D打印技術產業聯盟數據顯示,2013年全球3D打印市場規模約40億美元,中國市場規模約達20億人民幣。也有機構樂觀預測,未來幾年,中國大陸3D打印市場每年將至少以1倍以上的速度成長,規模或將達到百億元。

  然而,對核心技術的掌握已成為國內3D打印產業發展的一大掣肘。企業在大規模生產3D打印產品時,如果不能在核心技術上實現突破,產業仍將進展緩慢。因此,加大科研投入,實現科研與產業的轉型升級相結合,已成為我國3D打印產業化應用發展的當務之急。

  據悉,由西安交通大學盧秉恒教授和西北工業大學黃衛東教授分別領銜的國內3D打印技術研發團隊在3D打印領域的理論研究已與世界同步。在產業化研發方面,空中客車公司日前與西北工業大學簽署了合作協議,將共同開發激光立體成形技術(激光3D打印技術的一種)在航空領域的應用。這對于我國3D打印領域的研發和產業化推動具有重要的意義。

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