3D打印技术:国家性战略正在研究

3D打印动态
2013
05/10
16:18
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早报记者 欧昌梅
  3D打印技术被外界寄予厚望。具体谈到3D打印技术对中国制造业的影响,西安交通大学机械学院院长、中国工程院院士卢秉恒昨日在上海出席首届中国(上海)国际技术进出口交易会时直言,“这一技术首先肯定不会创造那么多GDP(国内生产总值)”,但它的延伸可以带来很多GDP。3D打印技术就像中国制造业的牛鼻子,而中国制造业目前正缺少这个牛鼻子。
  在同一场合,西北工业大学凝固技术国家重点实验室主任黄卫东教授透露,关于3D打印技术的国家性战略正在研究制定中,国内占据3D打印技术研究前沿的几所高校也正在积极提出各自的建议。
  中国起步不晚,重视不够
  3D打印技术是增材制造技术的俗称,其利用专业材料,按3D CAD文件(或其他三维数据)制造原形,生产最终产品。与传统制造方式不同,3D打印技术是把三维CAD进行两维的组合,通过打印头移动打印材料,层层叠加,最终形成一个整体的立体物品。
  值得注意的是,3D打印技术在中国的起步并不晚,在医学使用上虽不如国外已将3D打印拓展到人造耳朵、人类胚胎干细胞范围等那么高端,却也实现了基本的骨骼打印。
  卢秉恒介绍,上世纪90年代,中国就有西安交通大学、华中科技大学和清华大学等高校涉足3D打印领域的研究。他说,上述三所大学的研究方向各有侧重,西安交通大学主要是研究光固化技术,华中科技大学的优势在于粉末烧结技术,清华大学做的是塑料堆积技术。
  “中国1993年、1994年开始做3D打印技术,美国是1986年、1987年开始做,中国只晚了几年。”卢秉恒认为,中国的技术实际上已经接近世界先进水平,但落后于欧美,落后的原因并不是研发时间晚了几年。
  “美国企业介入3D打印技术较多,研发实力较强,我们当时只是几所大学在搞研发,没有创新力和产业链,技术研发集中在设备上,材料和软件没配套,各家都是单打独斗。”正如卢秉恒所言,国内企业在研发上投入少,底子薄,资金少,制约了研发投入。
  此外,政府的支持力度也不够。
  卢秉恒告诉早报记者,在上世纪九十年代中期,中国政府对3D打印技术大概支持了两三千万元,后来资金支持就断了,在3D打印技术上的投入很少很少,直到去年才又重视起来。
  有业内人士打趣道,“是奥巴马给中国官员上了一堂课,奥巴马政府说要占领制造业的高端,要轮到中国人为自己的制造业感到担忧。”
  2012年,美国政府正式宣布建立国家增材制造创新机构,推动3D打印技术向国家主流制造技术发展。2012年12月,中国工信部副部长苏波表态将推动3D打印产业化。
  主要应用在航天航空
  3D打印高企的成本,是其普及的障碍之一,目前这一技术主要应用在工业领域,例如航天航空和汽车制造,人们在期待技术量化生产的到来。
  “3D打印技术是解决个性化需求的一种技术,目前最重要的是产品开发阶段,还没定型。但要宣传推广,看看市场反应。”卢秉恒认为这一点对中国特别重要,中国制造能力已经很强,比如钢铁,产量世界最大,但个性化产品总是开发不出来。
  “中国企业家以前都是注重大批量、市场面大的产品,以量取胜,不注意个性化需求和高端产品开发。”卢秉恒说,这导致原材料和能源消耗大,造成环境恶化,发展不可持续。一方面制造能力过剩,另一方面产品品种不足。
  上述业内人士亦表示,3D打印技术的优势体现在新产品的设计和开发阶段,在制造上没有优势。
  据该人士介绍,3D打印机价格随着打印材料和规格的不同而不同。打印塑料制品的打印机只需几千元,例如西安交通大学推出的一款家用打印机售价仅为6800元。打印树脂制品的设备价格在40万到200万元。打印金属制品的设备价格在350万到1500万元。
  国内现状:都在单打独斗
  卢秉恒被称为中国3D打印之父,其直言3D打印在国内发展的困难不少。
  “我们需要创新科研机制的支撑。现在几所院校都在各自领域研发自己的东西,设备要自己设计,软件要自己开发,材料要自己去弄,工艺要自己研究,都很费劲,发展很慢。”卢秉恒认为,研发机构应该各有分工,相互互补。
  除了科研机构的单打独斗,国内3D打印技术还面临打印材料的难题。
  简单的例子是光面树脂的研发。据卢秉恒介绍,这一原料在国内的研发异常艰难。原料研发时间长,一些材料的配比难以掌握,实验需要的材料要从国外进口。
  “一桶材料两百多公斤,价值几万元,还往往存在不合适配比而作废的风险。”卢秉恒建议,像3D打印技术这种基础性强、前沿性强的技术,国家应加大对高校和科研院所的支持,同时支持企业介入研发。

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