3D打印高效低耗 助力制造工艺提档升级

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3D打印C位出道

3D打印技术为中国智能制造的发展弥补了一个大大的短板，就是产品开发能力的严重不足。近年来，增材制造已经成为重塑全球制造和消费模式的重要技术。统计显示，2017年全球增材制造产值已经达到73亿美元，近五年来的年均复合增长率高达26.34%。

工业和信息化部政策法规司副司长范斌表示，中国政府高度重视增材制造产业的发展，将其作为制造业转型升级的重要方向。

为更好的推动我国增材制造产业的发展2017年12月，工业和信息化部等12部委联合印发了《增材制造产业发展行动计划2017—2020》，提出要聚焦四大重点领域，实施五大重点任务，采取六项保障措施，实现五大发展目标，最终实现到2020年增材制造产业年销售收入超过200亿元，年均增速在30%以上的产业发展目标。

增材制造发展至今，已从概念阶段向应用阶段转变，不再是单纯打印模型和样件，更多表现在直接制造功能性产品。有中国3D打印“教父”之称中国工程院院士卢秉恒看到近几年增材制造创新技术不断涌现，并且应用前景非常广。

作为21世纪最具创新性的前沿科技，3D打印集合了大规模生产和个性化制造的优点，实现了高效率、低成本的生产方式，代表着未来智能制造的方向。近年来，随着3D打印技术在消费电子业、航空航天业、汽车制造业、生物医疗以及个性化消费品等领域的商业化应用，大大提高制造业的生产效率、生产精度，同时起到减材节能的良好效果。

目前，3D打印逐渐由实验阶段向应用阶段迈进，市场对3D打印的需求不再局限于打印模型组件，将3D打印应用于工业原型样件（Prototype）是当前该技术在工业生产领域结合最紧密的应用方向之一。据Sculpteo最新发布的《2017年3D打印行业调查报告 （TheState of 3Dprinting，Edition 2017）》，原型样件的应用占到整个技术应用的34%，概念产品的验证（Proof of Concept）则占23%，两者叠加已经超过整个3D打印技术应用的50%以上。

助力制造工艺提档升级

3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广，一些国家的政府也将3D打印技术视为了战略支柱产业。我国政府在《国家增材制造产业发展推进计划》以及《中国制造2025》中都一再强调3D打印的重要地位。

3D打印作为智能制造的重要组成部分，它在向个性化定制、复杂的生产方面有着非常重要的突出作用，以及它极大的提高了整个产品的生产速度，可以说降低了产品生产的一个成本。

3D打印不仅仅是炫酷的前沿科技，更是有望革新制造业的“潜力股”。制造业的全流程都可以引入3D打印，起到节约成本、加快进度、减少材料浪费等效果。在设计环节，借助3D打印技术，设计师能够获得更大的自由度和创意空间，可以专注于产品形态创意和功能创新，而不必考虑形状复杂度的影响，因为3D打印几乎可以完成任何形状的物品构建。在生产环节，3D打印可以直接从数字化模型生成零部件，不需要专门的模具制作等工序，既节约了成本，又能加快产品上市。

此外，传统制造工艺在铸造、抛光和组装部件的过程中通常会产生废料，而相同部件使用3D打印则可以一次性成形，基本不会产生废料。在分销环节，3D打印可能会挑战现有的物流分销网络。未来，零部件不再需要从原厂家采购和运输，而是从制造商的在线数据库中下载3D打印模型文件，然后在本地快速打印出来，由此可能导致遍布全球的零部件仓储与配送体系失去存在的意义。

应用端研发与创新成价值突破口

3D打印不是一种技术，而是一系列快速成型技术的统称。按照基本原理的差异，3D打印技术可划分为七大类：材料挤出、材料喷射、片层压和容器内光聚合、直接能量沉积、粉末床熔合、黏结剂喷射。每个大类又可细分为不同的工艺。总体来看，每种工艺各有所长，适用于不同的场景。

在全球工业升级的背景下，企业希望将3D打印技术应用到智能制造中的愿望日益强烈。在国外，奔驰、宝马等汽车公司，已大量应用3D打印技术，劳斯莱斯每年有数十万件产品通过3D打印生产。

不同行业、不同企业、不同产品，在3D打印方面的需求千差万别，不是买一台设备回去就万事大吉。除了3D打印设备、材料，还需要3D数字化建模软件和一个公共服务平台。在发达国家，3D打印公共服务平台在3D打印产业链中扮演着非常重要的角色。而这些应用端的研发和创新，正是目前需要攻克的难题。

3D打印与传统制造工艺存在技术互补的可能性。在金属3D打印方面，从目前的技术发展来看，传统CNC的加工精度依然高于金属3D打印，而3D打印能够制造的零件复杂度远高于CNC，因此，将3D打印与传统CNC加工相结合是一种理性和经济的制造方式。在我国，鼓励3D打印与传统工艺相结合，能够加快3D打印在传统制造业中的应用推广。

以3D打印为代表的前沿科技正在带领制造业和社会全产业链进入智能制造时代，但是这一过程注定需要用探索和创新、坚持与信念来构建。人们对3D打印的期许不只停留在打印小的物件上，打开广阔的市场蓝海才是3D打印的终极目标，因而只有打开纵深“突破口”，才能激活3D打印无限潜能，创造更多的经济价值和社会价值。

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