在世界舞臺上，中美兩國無疑是本世紀(jì)最耀眼的兩大“明星”。在國際政治，經(jīng)濟(jì)，科技以及文化等領(lǐng)域，中美兩國也都擁有著不同的特色，同時也促成了兩國不同的發(fā)展趨勢。但美國作為3D打印技術(shù)的發(fā)源地，在該領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)展要遠(yuǎn)快于“剛剛起步”的中國。但中國的3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，在未來也必將創(chuàng)造出巨大的行業(yè)市場。今天，我們就根據(jù)實際情況來把脈中美兩國的增材制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。
各位專家齊聚一堂 共商我國3D打印局勢
已經(jīng)熱鬧了4年的3D打印概念何時才能化為產(chǎn)業(yè)化浪潮？“我認(rèn)為未來三到五年，3D打印會進(jìn)入一個產(chǎn)業(yè)化的爆發(fā)期。”世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會CEO、中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍日前在第四屆世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會上如此表示。同時，多位與會業(yè)內(nèi)人士在接受上證報采訪時表示，3D打印前景毋庸置疑，但與國外踏實研發(fā)和深入應(yīng)用開發(fā)相比，國內(nèi)目前還處于打印模型和炒作概念階段，行業(yè)內(nèi)浮夸成分較大。
3D打印熱度不減
日前，全球首座3D打印辦公大樓在迪拜落成，與此同時，空客宣布計劃運用3D打印技術(shù)打印整架飛機(jī)。這些信息頗讓3D打印界振奮。“3D打印前景毋庸置疑。”在6月1日舉行的第四屆世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會論壇上，有權(quán)威專家如此表態(tài)。“在歐美，3D打印已經(jīng)有30年的歷史，目前已經(jīng)拓展到醫(yī)學(xué)、能源、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已有幾十億美元，我們認(rèn)為未來的產(chǎn)業(yè)規(guī)模超出想象，我們很看好這個產(chǎn)業(yè)。”劍橋大學(xué)教授、世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會副主席Bill O`Neill表示。國際咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2025年3D打印的經(jīng)濟(jì)影響每年可能高達(dá)5500億美元。“工業(yè)制造和生物醫(yī)學(xué)”是被一致看好的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，已經(jīng)有A股公司試水生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的3D打印。
藍(lán)光發(fā)展旗下子公司藍(lán)光英諾首席科學(xué)家康裕建表示，藍(lán)光英諾運用個性化的干細(xì)胞生物墨汁，通過3D打印技術(shù)形成心肌細(xì)胞，在猴子身上已獲得較好的實驗效果。該公司期望通過3D生物打印技術(shù)實現(xiàn)器官/組織移植和修復(fù)，推動健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展。涉足醫(yī)學(xué)3D打印領(lǐng)域的A股公司還有光韻達(dá)。該公司2015年9月上線了全國首家醫(yī)學(xué)3D打印云平臺，建立“醫(yī)學(xué)+3D打印+云服務(wù)”三位一體的工作模式，并與上海交通大學(xué)王成燾教授團(tuán)隊合作成立了上海光韻達(dá)數(shù)字醫(yī)療科技有限公司。3D打印在工業(yè)和建筑上的應(yīng)用也不可小覷。亞夏股份近期在互動易表示，其3D打印建筑商業(yè)化取得突破，參股公司盈創(chuàng)科技為迪拜打造了世界上首座3D打印辦公大樓，國內(nèi)的101米打印建筑正在蘇州工業(yè)園區(qū)走流程報批中。類似的公司還有海源機(jī)械，該公司表示其3D大型建筑打印機(jī)已儲備大量相關(guān)技術(shù)。
為何叫好不叫座
但讓人失落的是，盡管3D打印技術(shù)持續(xù)風(fēng)靡，但產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并不理想。對于大多數(shù)上市公司來說，目前3D打印業(yè)務(wù)基本上還處于投入階段，并未形成顯著營收。“現(xiàn)在是市場導(dǎo)入期，我們也只是在聯(lián)合醫(yī)院做‘樣板’客戶，談營收尚早。”某上市公司相關(guān)人員表示。世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會CEO、中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍表示，3D打印在各個行業(yè)仍處于“模型”或者應(yīng)用的初級階段。而且與會專家多數(shù)認(rèn)為，3D打印的精度、效率、成本及產(chǎn)業(yè)鏈配套是制約3D打印產(chǎn)業(yè)化的重要原因。“如果現(xiàn)有的激光3D打印機(jī)快一百倍、便宜十倍，就可以運用到生產(chǎn)替代傳統(tǒng)的鍛造、沖壓等制造工藝。”Bill O`Neill介紹，其公司采用更大功率的激光陣列（原理類似噴墨打印機(jī)）來解決打印效率問題。
而國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢原因，主要也是由于商業(yè)模式單一；人才嚴(yán)重短缺；比較優(yōu)勢不明顯；設(shè)備和材料成本太高；技術(shù)本身處于不斷完善和成熟過程。先臨三維總經(jīng)理李濤表示，3D打印涉及硬件、軟件、材料、工藝過程、產(chǎn)品規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等，目前國內(nèi)僅熱衷做3D打印設(shè)備是無法帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的。
何時產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)
盡管存在諸多問題與瓶頸，但羅軍認(rèn)為，隨著國家政策的重視和推進(jìn)，未來三到五年，3D打印會進(jìn)入一個產(chǎn)業(yè)化的爆發(fā)期，工業(yè)（金屬）3D打印和生物醫(yī)學(xué)3D打印領(lǐng)域可能是最終的發(fā)展方向，但這需要更多的市場化手段、更腳踏實地來推動研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
資料顯示，工信部等于2015年初即制定了《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃(2015-2016年)》，并已全面啟動增材制造（3D打印）標(biāo)準(zhǔn)化制定工作。
值得關(guān)注的是，國內(nèi)在桌面3D打印機(jī)方面已取得不錯的發(fā)展，涌現(xiàn)出一批較有優(yōu)勢的公司；在金屬3D打印上，悅?cè)鹂萍家褟拇鞥OS發(fā)展到研發(fā)出小尺寸銅材質(zhì)的3D打印。
美國3D打印日漸呈產(chǎn)業(yè)化趨勢
當(dāng)前人們的目光被局限在增材制造目前主要用于制造小零件，很難兼顧精度與速度，要么是速度快精度不高，要么是精度高速度慢。然而，隨著橡樹嶺國家實驗室的BAAM技術(shù)在塑料類產(chǎn)品的制造領(lǐng)域打破這些障礙，設(shè)備不但生產(chǎn)大型零件，而且更快，更便宜，這使得人們看增材制造的目光不再聚焦于增材，而是制造。那么，在走向更大的打印尺寸道路上，BAAM最新的進(jìn)展如何？除了BAAM，有沒有其他的公司也進(jìn)入到這個領(lǐng)域？
做為一家歷史悠久的傳統(tǒng)機(jī)床制造商，辛辛那提公司在俄亥俄州經(jīng)營了100多年后，可能怎么也想不到自己會跳轉(zhuǎn)到快速發(fā)展的3D打印增材制造領(lǐng)域。但是通過與能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室（ORNL）合作，大面積的增材制造（BAAM）系統(tǒng)將辛辛那提公司推向了3D打印大型零件的生產(chǎn)領(lǐng)域。BAAM系統(tǒng)明顯不滿足其之前的炫目業(yè)績包括Strati轎車、眼鏡蛇汽車以及3D打印建筑和車輛的新能源概念組合。如今，BAAM系統(tǒng)正在3D打印F-22“猛禽”無人機(jī)和皮艇。此外，CI公司還在嘗試打印在幾塊巨大的獵戶座飛船復(fù)制品，并在2016年5月16號到19號佛羅里達(dá)州的RAPID展會現(xiàn)場展示組裝過程。
BAAM系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域正在超越汽車行業(yè)，走向更多的行業(yè)，包括航空航天行業(yè)、電器行業(yè)和機(jī)器人行業(yè)。而不僅僅是BAAM系統(tǒng)，還有更多的新的公司推出他們新的技術(shù)共同將3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到更大的水平。位于俄亥俄州的揚斯敦，成立于2014年的Strangpresse公司是家專注于熱風(fēng)焊接工具的公司，Strangpresse開發(fā)完全可控的、重量輕、熱塑性塑料擠出機(jī)。并且獲得橡樹嶺國家實驗室的專利使用轉(zhuǎn)讓許可，根據(jù)許可協(xié)議，Strangpresse能使用或銷售該實驗室的專利材料、工藝和控制方法，用來制造比目前大得多的產(chǎn)品。Strangpresse也與位于俄亥俄州哥倫比亞的MD塑料加工公司開發(fā)了一個垂直機(jī)器人手臂，可以以每小時100磅的速度連續(xù)擠壓材料，而MD塑料公司則專注于開發(fā)和生產(chǎn)注塑成型用的部件。
Strangpresse當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)是如何加工長碳纖維復(fù)合材料，短碳纖維的加工不成問題，而加工長碳纖維就需要去控制和理解纖維的方向。此外，位于印第安那州的Thermwood公司，原來這家公司是生產(chǎn)數(shù)控加工系統(tǒng)的，現(xiàn)在他們正在研究開發(fā)大型的增材制造（LSAM－large scale additive manufacturing）混合制造系統(tǒng)，將3D打印和切削加工集成到同一臺機(jī)器上。目前Thermwood可以打印10x10x5英尺的產(chǎn)品（約3x3x1.5米），快速的擠壓頭確保每一個新的層形狀和厚度是均勻的。Thermwood計劃專門針對大尺寸的加工領(lǐng)域提供全套解決方案，初始目標(biāo)市場包括設(shè)備工裝、模具、夾具、模型等多種應(yīng)用，目標(biāo)行業(yè)包括航空航天、汽車、游艇和熱成型。
“從概念普及到示范應(yīng)用是一個長期的過程。”羅軍認(rèn)為3D打印技術(shù)最終會從輔助生產(chǎn)手段變成重要的生產(chǎn)工具，但這其中的關(guān)鍵是找準(zhǔn)比較優(yōu)勢而不是一味想著顛覆，傳統(tǒng)生產(chǎn)解決批量化問題，3D打印解決個性化和定制化需求，這恰好契合工業(yè)4.0。
(轉(zhuǎn)載自中國3D打印網(wǎng))
?