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3D打印挑战高成本难题【资讯】

2019-03-08 10:03:29

3D打印作为新兴技术,首次亮相便赢得满堂彩,一时间成为个性的代名词。然而,随着成本的居高不下以及市场的热度逐渐消散,这个往日的“宠儿”似乎销声匿迹了。

但在“中国制造2025”的推动下,3D打印再次迎来拨云见日之机。在政策的推动下,头顶光环的3D打印能否借势破解高成本难题,成为行业发展的助推器。

3D打印博弈工业化

今年以来,从国务院正式发布《中国制造2025》规划,到成立国家制造强国建设领导小组,中国制造转型升级由部署进入实操阶段,勾勒出中国由“制造大国”迈向“制造强国”的宏伟主线。

这意味着,国家的表态给中国产业结构调整和制造业升级带来机遇,而被热炒的3D打印技术自然在列。

相关数据显示,3D打印的市场规模巨大,2012年,3D打印规模销售额达22.04亿美元,较2011年增长297%。预计到2017年市场规模将达50亿美元,2021年则达108亿美元。中国3D打印市场潜力巨大,未来几年有望成为世界最大的3D打印市场。

正因如此,早在今年2月份,工业和信息化部、发展改革委、财政部就已研究制定了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016 年)》(后简称《推进计划》)。

《推进计划》希望通过突破增材制造专用材料、加快提升增材制造工艺技术水平、加速发展增材制造装备及核心器件、建立和完善产业标准体系、大力推进应用示范这五大手段,从材料、设备、技术工艺、下游应用、产业体系等多个角度优化3D打印行业的未来发展。

参与组织起草《推进计划》的工信部赛迪研究院装备工业研究所专家左世全博士认为,3D打印技术作为驱动性制造手段,可以推动原型制造和模具开发等众多应用,满足从精密仪器到消费品领域的多方需求。《中国制造2025》对3D打印的重要部署以及省、市级创新中心的不断设立都为3D打印行业的蓬勃发展带来了新机遇。

政策的利好,刺激了行业的热度,一时间,大大小小的研讨会和展览数不胜数。然而,拨开炒作的迷雾,我们不难发现,3D打印技术在国内快速推广相对较晚,还存在诸多的“硬伤”需要消化。

相对于传统加工行业,3D打印技术有着它得天独厚的优势,那就是快速成型,省去了模具开发等繁琐的工艺,只要有图,很快就可以拿到成品。

但是这对3D打印来讲是一柄双刃剑,快速成型的概念仅仅局限于单品,而批量生产则很难做到,这也是横亘在产业化发展面前的一座大山。

对此,天津九钰机械有限公司负责人周成宪毫不避讳,它认为3D打印的批量效率是目前产业化最大的障碍。如果是批量生产的话,一台3D打印机的效率仅仅是数控机床的十分之一,这完全达不到生产的规格。

“可以说,目前国内3D打印技术仅仅能够实现小批量、高性能、难加工的产品需求,而实现量产,我们还有很长的路要走,至少要将现在的生产效率提高10-15倍,才能完全替代数控机床,然而,这在短时间内是很难实现的。”

为了解决效率问题,天津九钰机械有限公司想到了一个“跨界”的想法,那就是将3D打印技术与数控机床相融合。

尽管在国内属于首创,但类似的想法,在国外众多国家已经屡有试验,不过目前只有日本的一家企业研制成功。

据介绍,由九钰生产的机加工复合3D打印机在工艺上做了充足的改良,不仅用新型激光扫描方法降低了3D打印在成型过程中对铸件的影响,还通过自适应变层厚技术使得效率和质量倍增。

周成宪用一个形象的比喻告诉记者,这种创新就好像是3D打印机与机器人同步协作,一边打印一边加工,而且双方互不干扰。

这种复合型机器将在今后的航天、汽车以及军工等领域发挥重要的作用,目前该公司已经与中科院、航天五院、航天三院等合作开发高性能、复杂的零件。

“我们的产品得到了客户的极大好评,以航天用火箭点火嘴来讲,不仅点火效率和稳定性更强了,而且质量也减轻很多,要知道该类产品每增重1公斤,成本就要增加1000万元,”周成宪说,“今后,我们还将生产更加适合普通企业的机器,推进3D打印产业的发展。”

尽管研发水平突飞猛进,但核心部件对国外的依赖性仍然没有摆脱,这也折射出我国3D打印行业的另一短板。

得不到机器的“心脏”技术,企业的运营成本就会居高不下。以一个中小型企业来计算,一台3D打印设备的价格在300万元-500万元之间,一个企业如果要实现规模生产,至少要购置4台这样的设备,这样一来,先期仅仅对机器的投入就需要1500万元。

不仅如此,国外生产的机器一般会要求配套使用该公司提供的打印材料,而这一部分的成本比国内材料高出很多,这样的负担对于初创企业来讲无疑是致命的。

显然,目前想让 3D 打印技术承担装备制造业转型升级的重任,似乎还为时尚早,但是从长远来看,该领域的发展将日

新金融记者 刘杰

(责任编辑:HN022)

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