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3D打印工业应用难以推广 原因何在?

  今年上半年,中国工业增加值同比增长6.3%,增速回落,而中国的装备制造业增速明显下滑,成为拖累工业增速的主因。不久前,国务院专题讲座专门讨论了加快发展先进制造与3D打印等问题,会议指出,3D打印是制造业有代表性的颠覆性技术,具有重大价值。3D打印、高档数控机床、工业机器人等新技术新装备是中国制造业的发展前沿,可使中国装备价格优势叠加性能、质量优势,实现中国制造水平跃升。

  国家对3D打印的高度重视使得3D打印成为信息技术与制造技术融合的热门,成为智能制造的焦点之一。那么,3D打印之于制造业的重要性在哪里?而现在3D打印应用的发展不温不火,原因又是什么?

   3D打印符合智能工厂概念

  “3D打印是‘制造业数字化智能化’的典型技术,它的不断成熟将推动新材料技术和智能制造技术实现大的飞跃,在航空航天、汽车制造等高端工业领域发挥重要作用,成为大规模、标准化现代工业体系的有力补充。”华曙高科CEO许小曙博士告诉《中国电子报》记者。

  记者了解到,基于3D打印加工服务平台可以将订单、加工、服务、反馈、管理多个流程有机集成,实现订单管理、生产、销售、服务全链条互联与沟通。生产线上每台3D打印设备运行数据自动采集、故障自诊断及解决、系统参数自动调整,通过大数据分析实现设备运行状态综合判断、预警及调适,提升生产效率,“这是十分符合智能工厂概念的。”许小曙说。

  无独有偶,GE对外传播总监华春牧对记者介绍说:“GE根据这些情况,提出了智能工厂的概念,包括几个方面,一个是3D打印增材制造的方法,另一个是通过Predix平台来管理大数据和分析,第三个是如何将机器人和自动化很好的融合起来。”

  从更大应用范围来说,3D打印作用于智能工厂,综合应用了信息技术、新材料技术、数字制造技术等诸多学科,直接成型无需模具,也无需对原材料进行切削、组装,不受产品结构复杂度的影响,突破了加工工艺的限制,是典型的柔性可重构制造系统,极大地缩短了产品设计、研制及验证周期。

  同时,3D打印使产品制造走向个性化、定制化的模式,消费者可以根据自己的需求量身定制产品,人人都是创造的主体,从而改变以集约式、标准化为代表的传统大规模生产方式,使“社会化制造”及“分布式制造”成为可能。

        航天和医疗领域3D打印应用最好

  3D打印适用于复杂构件制造、个性化、定制化制造,它在缩短研发周期、降低制造成本、优化零件结构上有着无可比拟的优势。

  在技术维度上,上海联泰三维科技董事长邹波告诉《中国电子报》记者,与工业结合属于3D打印范畴的是复合加工,即增材和减材一起做,包括加工中心和3D打印机合二为一,这种模式在模具行业和零部件加工行业应用也比较多,增材最大的难度是精度,减材最难的是单个成形的成本较高,增材和减材加起来一起做则既能解决精度问题,也能解决成本问题,但是这个技术国内还没有实现。

  谈到3D打印在工业领域的应用时,邹波透露:“现阶段与工业结合最多的是航天,此外是医疗。3D打印在医学里应用面比较大,医学市场据说有60亿美元规模。而航天领域国外应用3D打印比较多,一种是间接用3D打印的方式生产零部件,另一种是直接3D打印零部件。”

  邹波认为,3D打印在工业领域应用的路十分漫长,而在医疗领域,很快会有应用和爆发点。例如口腔种植修复领域,基本全部可用3D打印的方式替代。

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