3d打印技術(shù)調(diào)研報(bào)告
3d打印技術(shù)調(diào)研報(bào)告
3D打印(3Dprinting)技術(shù)又稱三維打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。關(guān)于3d打印技術(shù)的調(diào)研報(bào)告要怎么寫呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼?d打印技術(shù)調(diào)研報(bào)告，歡迎閱讀!
3d打印技術(shù)調(diào)研報(bào)告篇1
“3d打印”技術(shù)是一項(xiàng)具有工業(yè)革命意義的高新制造技術(shù)，代表了世界制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，對(duì)于加快先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展、推進(jìn)兩化深度融合、促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要的引領(lǐng)作用。為摸清我市“3d打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用情況，加快推進(jìn)“3d打印”技術(shù)推廣應(yīng)用，市經(jīng)濟(jì)和信息化委進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)研，現(xiàn)將有關(guān)情況匯報(bào)如下：
一、“3d打印”技術(shù)的基本原理及發(fā)展前景
(一)基本原理。“3d打印”是通俗的叫法，學(xué)術(shù)名稱為“快速原型制造 ”(rapid prototyping & manufacturing)，是80年代末90年代初在美國(guó)開發(fā)興起的一項(xiàng)高新制造技術(shù)。“3d打印” 技術(shù)是在現(xiàn)代cad/cam技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的，采用材料累加的新成型原理，直接由 cad 數(shù)據(jù)打印制成三維實(shí)體模型。快速成型系統(tǒng)就像是一臺(tái)“立體打印機(jī)”，不需要傳統(tǒng)的刀具、機(jī)床、夾具，便可快速而精密地制造出任意復(fù)雜形狀的新產(chǎn)品樣件、模具或模型。
3d打印機(jī)原理很簡(jiǎn)單，每一層的打印過程分為兩步，先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散，然后再噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將會(huì)被打印成型。完成后，要處理掉物品周圍沾滿的粉末，這是可以循環(huán)利用的，再涂上增強(qiáng)硬度的膠水。
“3d打印機(jī)”與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于耗材不同——后者使用墨粉，前者使用的則是一些可以發(fā)生固化反應(yīng)的材料，如樹脂、塑料、陶瓷、石膏、金屬等等。例如：助聽器生產(chǎn)部門利用3d打印機(jī)掃描患者的耳朵輪廓后復(fù)制出合適的助聽器。汽車定制公司利用3d打印機(jī)為汽車愛好者提供專門的汽車部件。消費(fèi)電子產(chǎn)品廠商用3d打印機(jī)來完成對(duì)產(chǎn)品功能的設(shè)計(jì)，以避免在大規(guī)模生產(chǎn)后修改設(shè)計(jì)。醫(yī)生用3d打印機(jī)來制造實(shí)習(xí)模型。博物館用3d打印機(jī)復(fù)制真品，以避免參觀者損毀真品，等等。
(二)發(fā)展前景及意義
工業(yè)化最大的成就是通過機(jī)械化實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；笊a(chǎn)。而我們今天的“3d打印”技術(shù)則將規(guī)?；笊a(chǎn)可能演變?yōu)槿舾蓚€(gè)體，打破集約化生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式。只要一臺(tái)3d打印機(jī)，我們就可以在家里生產(chǎn)任何我們需要的東西，而且可以不斷變化款式、樣式。如今，新的生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生了重大改變，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)將面臨一次重新“洗牌”。隨著各種打印材料(即制造原料)的研制成功，“3d打印”技術(shù)已經(jīng)可以用于生產(chǎn)像珠寶、玩具、工具、廚房用品、衣服之類的東西，甚至可以直接打印人體骨骼、假肢、鮮肉，進(jìn)行牙齒正畸和數(shù)字化種牙，有的還打印出了汽車、飛機(jī)零部件。未來我們的模具制造行業(yè)、機(jī)床行業(yè)、玩具行業(yè)、輕工產(chǎn)品行業(yè)或許都可能被淘汰出局，而取代他們的就是3d打印機(jī)。當(dāng)然，這需要一個(gè)過程，10年或者20年，主要是人們適應(yīng)和接受新事物的過程，也有產(chǎn)業(yè)自身完善成長(zhǎng)的過程。
由于“3d打印”技術(shù)不需要生產(chǎn)線，使得生產(chǎn)成本大大降低、生產(chǎn)周期也得以縮短，同時(shí)在很大程度上減少了材料廢棄。據(jù)美國(guó)一家行業(yè)研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的報(bào)告顯示，3d打印機(jī)、環(huán)?？沙掷m(xù)建筑等將是美國(guó)未來增長(zhǎng)最快的行業(yè)。2015年8月,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬撥款3000萬美元,在俄亥俄州建立了國(guó)家級(jí)3d 打印添加劑工業(yè)研究中心,并計(jì)劃第一步投入5億美元用于“3d打印”,以確保美國(guó)制造業(yè)不再繼續(xù)轉(zhuǎn)移到中國(guó)和印度。由于我國(guó)沒有完成工業(yè)化，傳統(tǒng)的粗放式的工業(yè)發(fā)展模式已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)力發(fā)展，產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整成為一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨任務(wù)。而“3d打印”技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化無疑為我國(guó)新型工業(yè)化建設(shè)和促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)揮十分重要的引領(lǐng)作用。
二、國(guó)內(nèi)外“3d打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用情況
關(guān)于“3D打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況的調(diào)研報(bào)告關(guān)于“3D打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況的調(diào)研報(bào)告(一)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。“3d打印”技術(shù)的歷史由來已久。1986年，美國(guó)3d system公司推出了第一款工業(yè)化的“3d打印”設(shè)備，1990年開始銷售，短短幾年中，形成了巨大的市場(chǎng)，1994年底全球已達(dá)900臺(tái)，到2015 年年裝機(jī)總數(shù)就已經(jīng)達(dá)到6000臺(tái)左右，以指數(shù)曲線在上升。3d打印設(shè)備應(yīng)用的方式有兩種：一種是大企業(yè)為自己的產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)，如美國(guó)三大汽車公司、麥道、ibm、apple、豐田等都在應(yīng)用;另一種方式為大學(xué)、研究所甚至六、七個(gè)人組織的服務(wù)機(jī)構(gòu)以一臺(tái)或數(shù)臺(tái)成型機(jī)為中心，開展對(duì)中小企業(yè)的服務(wù)。目前，全球有兩家3d打印機(jī)制造巨頭，分別為stratasys和3d system，均在美國(guó)納斯達(dá)克上市，2015年?duì)I業(yè)收入分別為1.7億美元和2.9億美元。2015年全球3d打印市場(chǎng)規(guī)模17.1億美元。不過，這一數(shù)字僅占全球制造市場(chǎng)的0.02%。
我國(guó)從1994年開始研究“3d打印”，北京隆源公司于1995年成功研發(fā)了一臺(tái)afs激光快速成型機(jī)，隨后華中科技大學(xué)也研制出了sls快速成型機(jī)。目前國(guó)內(nèi)依托高校成果，對(duì)“3d打印”設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作的公司實(shí)體主要有：北京殷華(依托于清華大學(xué))、陜西恒通智能機(jī)器(依托西安交通大學(xué))、湖北濱湖機(jī)電(依托華中科技大學(xué))。這些公司都已實(shí)現(xiàn)了一定程度的產(chǎn)業(yè)化，部分公司生產(chǎn)的便攜式桌面3d打印機(jī)的價(jià)格已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，成功進(jìn)入歐美市場(chǎng)。另外，一些中小企業(yè)成為國(guó)外“3d打印”設(shè)備的代理商，經(jīng)銷全套打印設(shè)備、成型軟件和特種材料。還有一些中小企業(yè)購(gòu)買了國(guó)內(nèi)外各類“3d打印”設(shè)備，專門為相關(guān)企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)提供服務(wù)。其中，廣東省工業(yè)設(shè)計(jì)中心、杭州先臨快速成型技術(shù)有限公司等企業(yè)，設(shè)立了“3d打印”服務(wù)中心，發(fā)揮科技人才密集的優(yōu)勢(shì)，向國(guó)內(nèi)外客戶提供服務(wù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,國(guó)內(nèi)的“3d打印”主要集中在家電及電子消費(fèi)品、建筑、教育、模具檢測(cè)、醫(yī)療及牙科正畸、文化創(chuàng)意及文物修復(fù)、汽車及其他交通工具、航空航天等領(lǐng)域。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì),3d打印機(jī)在國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)裝機(jī)量在400臺(tái)左右,2015年以來年增速均在70%左右,市場(chǎng)規(guī)模超過1億元。
(二)我市“3d打印”技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
駐濟(jì)高校山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院、材料工程學(xué)院等多位教授近年來在“3d打印”方面組織博士生研究生進(jìn)行了課題探索。我市重點(diǎn)軟件企業(yè)山大華天軟件與山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院、材料工程學(xué)院具有長(zhǎng)期的良好的合作基礎(chǔ)，在快速成型設(shè)備、工藝材料、數(shù)據(jù)分層軟件、成型軟件、快速模具制造等領(lǐng)域積累了大量的研究成果。憑借良好的產(chǎn)學(xué)研合作基礎(chǔ)以及擁有自主版權(quán)的高端cad/cam軟件優(yōu)勢(shì)，華天軟件也于近期開展了快速原型制造技術(shù)與裝備項(xiàng)目的研究，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)快速原型制造關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及關(guān)鍵設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化，通過快速成型設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，并通過技術(shù)服務(wù)以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，提高機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)能力和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，支持汽車、電子、機(jī)械等支柱工業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造巨大效益。建立跨行業(yè)、跨地區(qū)的產(chǎn)品快速開發(fā)研發(fā)、制造、服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)快速制造技術(shù)、工藝及成套裝備的研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)，形成我省乃至我國(guó)的快速原型制造產(chǎn)業(yè)和開發(fā)生產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的持久和穩(wěn)定發(fā)展。
濟(jì)南亞盈信息科技有限公司，于2015年2月在濟(jì)南高新區(qū)注冊(cè)成立，公司主要業(yè)務(wù)方向之一就是從事3d打印機(jī)研制和生產(chǎn)。其技術(shù)是fdm熔融層積成型技術(shù)，原理是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時(shí)三維噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機(jī)器工作臺(tái)下降一個(gè)高度(即分層厚度)再成型下一層，直至形成整個(gè)實(shí)體造型。其成型材料種類多，成型件強(qiáng)度高、精度較高，主要適用于成型小塑料件?，F(xiàn)已研制出三代3d打印機(jī)，第三代機(jī)yesrap x原型機(jī)已經(jīng)完成。2015年銷售出20臺(tái)，銷售的客戶群體主要為模具加工類、藝術(shù)品創(chuàng)作類、教學(xué)類、模型制作類、零件生產(chǎn)類和個(gè)人愛好類。
三、制約我市”3d打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用遇到的瓶頸和問題
“3d打印”技術(shù)雖然已有近20年的發(fā)展歷程，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在很多困難。
一是認(rèn)識(shí)不足。雖然3d打印機(jī)的發(fā)展已有數(shù)十年，但是對(duì)大多數(shù)普通人來說，目前“3d打印”技術(shù)還是一個(gè)新生事物，很多企業(yè)甚至從沒聽說過還有這種具有“神秘功能”的機(jī)器。
二是價(jià)格不菲。目前，“3d打印”的耗材非常有限，主要是石膏、無機(jī)粉料、光敏樹脂、塑料等，消費(fèi)類的“3d打印”主要應(yīng)用的材料為abs和poa的塑料，不能完全滿足工業(yè)領(lǐng)域的需求。工業(yè)應(yīng)用的“3d打印”耗材，特別是金屬粉末類耗材，價(jià)格非常昂貴，這是制約國(guó)內(nèi)企業(yè)使用“3d 打印”技術(shù)的原因之一。比如一件飛機(jī)零部件，打印這種樣品的金屬粉末耗材一斤賣價(jià)4萬元，3d打印樣品至少要賣2萬元，而如果采用傳統(tǒng)的工藝去工廠開模打樣，僅需幾千元。目前的3d打印機(jī)除了用來滿足個(gè)人設(shè)計(jì)師和普通愛好者的個(gè)人3d打印機(jī)之外，其他的工業(yè)用3d打印機(jī)均價(jià)格不菲，每套大概需要十萬美元左右，精度高的甚至達(dá)到120萬美元。
三是工藝尚不完善。由于“3d打印”工藝發(fā)展還不完善，特別是對(duì)快速成型軟件技術(shù)的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質(zhì)量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。
四、加快我市“3d打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用的對(duì)策
發(fā)展“3d打印”產(chǎn)業(yè)，可以提升我市工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)水平，同時(shí)有助于攻克技術(shù)難關(guān)，并且容易形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)就業(yè)。
3d打印技術(shù)調(diào)研報(bào)告篇2
一、“3D打印”技術(shù)的基本原理及發(fā)展前景
(一)基本原理。“3D打印”是通俗的叫法，學(xué)術(shù)名稱為“快速原型制造 ”(Rapid Prototyping & Manufacturing)，是80年代末90年代初在美國(guó)開發(fā)興起的一項(xiàng)高新制造技術(shù)。“3D打印”技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的，采用材料累加的新成型原理，直接由CAD 數(shù)據(jù)打印制成三維實(shí)體模型。快速成型系統(tǒng)就像是一臺(tái)“立體打印機(jī)”，不需要傳統(tǒng)的刀具、機(jī)床、夾具，便可快速而精密地制造出任意復(fù)雜形狀的新產(chǎn)品樣件、模具或模型。
3D打印機(jī)原理很簡(jiǎn)單，每一層的打印過程分為兩步，先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散，然后再噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將會(huì)被打印成型。完成后，要處理掉物品周圍沾滿的粉末，這是可以循環(huán)利用的，再涂上增強(qiáng)硬度的膠水。
“3D打印機(jī)”與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于耗材不同——后者使用墨粉，前者使用的則是一些可以發(fā)生固化反應(yīng)的材料，如樹脂、塑料、陶瓷、石膏、金屬等等。例如：助聽器生產(chǎn)部門利用3D打印機(jī)掃描患者的耳朵輪廓后復(fù)制出合適的助聽器。汽車定制公司利用3D打印機(jī)為汽車愛好者提供專門的汽車部件。消費(fèi)電子產(chǎn)品廠商用3D打印機(jī)來完成對(duì)產(chǎn)品功能的設(shè)計(jì)，以避免在大規(guī)模生產(chǎn)后修改設(shè)計(jì)。醫(yī)生用3D打印機(jī)來制造實(shí)習(xí)模型。博物館用3D打印機(jī)復(fù)制真品，以避免參觀者損毀真品，等等。
(二)發(fā)展前景及意義
工業(yè)化最大的成就是通過機(jī)械化實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；笊a(chǎn)。而我們今天的“3D打印”技術(shù)則將規(guī)模化大生產(chǎn)可能演變?yōu)槿舾蓚€(gè)體，打破集約化生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式。只要一臺(tái)3D打印機(jī)，我們就可以在家里生產(chǎn)任何我們需要的東西，而且可以不斷變化款式、樣式。如今，新的生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生了重大改變，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)將面臨一次重新“洗牌”。隨著各種打印材料(即制造原料)的研制成功，“3D打印”技術(shù)已經(jīng)可以用于生產(chǎn)像珠寶、玩具、工具、廚房用品、衣服之類的東西，甚至可以直接打印人體骨骼、假肢、鮮肉，進(jìn)行牙齒正畸和數(shù)字化種牙，有的還打印出了汽車、飛機(jī)零部件。未來我們的模具制造行業(yè)、機(jī)床行業(yè)、玩具行業(yè)、輕工產(chǎn)品行業(yè)或許都可能被淘汰出局，而取代他們的就是3D打印機(jī)。當(dāng)然，這需要一個(gè)過程，10年或者20年，主要是人們適應(yīng)和接受新事物的過程，也有產(chǎn)業(yè)自身完善成長(zhǎng)的過程。
由于“3D打印”技術(shù)不需要生產(chǎn)線，使得生產(chǎn)成本大大降低、生產(chǎn)周期也得以縮短，同時(shí)在很大程度上減少了材料廢棄。據(jù)美國(guó)一家行業(yè)研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的報(bào)告顯示，3D打印機(jī)、環(huán)?？沙掷m(xù)建筑等將是美國(guó)未來增長(zhǎng)最快的行業(yè)。2012年8月,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬撥款3000萬美元,在俄亥俄州建立了國(guó)家級(jí)3D打印添加劑工業(yè)研究中心,并計(jì)劃第一步投入5億美元用于“3D打印”,以確保美國(guó)制造業(yè)不再繼續(xù)轉(zhuǎn)移到中國(guó)和印度。由于我國(guó)沒有完成工業(yè)化，傳統(tǒng)的粗放式的工業(yè)發(fā)展模式已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)力發(fā)展，產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整成為一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨任務(wù)。而“3D打印”技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化無疑為我國(guó)新型工業(yè)化建設(shè)和促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)揮十分重要的引領(lǐng)作用。
二、國(guó)內(nèi)外“3D打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用情況
(一)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。“3D打印”技術(shù)的歷史由來已久。1986年，美國(guó)3D System公司推出了第一款工業(yè)化的“3D打印”設(shè)備，1990年開始銷售，短短幾年中，形成了巨大的市場(chǎng)，1994年底全球已達(dá)900臺(tái)，到2008年年裝機(jī)總數(shù)就已經(jīng)達(dá)到6000臺(tái)左右，以指數(shù)曲線在上升。3D打印設(shè)備應(yīng)用的方式有兩種：一種是大企業(yè)為自己的產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)，如美國(guó)三大汽車公司、麥道、IBM、Apple、豐田等都在應(yīng)用;另一種方式為大學(xué)、研究所甚至六、七個(gè)人組織的服務(wù)機(jī)構(gòu)以一臺(tái)或數(shù)臺(tái)成型機(jī)為中心，開展對(duì)中小企業(yè)的服務(wù)。目前，全球有兩家3D打印機(jī)制造巨頭，分別為Stratasys和3D System，均在美國(guó)納斯達(dá)克上市，2011年?duì)I業(yè)收入分別為1.7億美元和2.9億美元。2011年全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模17.1億美元。不過，這一數(shù)字僅占全球制造市場(chǎng)的0.02%。
我國(guó)從1994年開始研究“3D打印”，北京隆源公司于1995年成功研發(fā)了一臺(tái)AFS激光快速成型機(jī)，隨后華中科技大學(xué)也研制出了SLS快速成型機(jī)。目前國(guó)內(nèi)依托高校成果，對(duì)“3D打印”設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作的公司實(shí)體主要有：北京殷華(依托于清華大學(xué))、陜西恒通智能機(jī)器(依托西安交通大學(xué))、湖北濱湖機(jī)電(依托華中科技大學(xué))。這些公司都已實(shí)現(xiàn)了一定程度的產(chǎn)業(yè)化，部分公司生產(chǎn)的便攜式桌面3D打印機(jī)的價(jià)格已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，成功進(jìn)入歐美市場(chǎng)。另外，一些中小企業(yè)成為國(guó)外“3D打印”設(shè)備的代理商，經(jīng)銷全套打印設(shè)備、成型軟件和特種材料。還有一些中小企業(yè)購(gòu)買了國(guó)內(nèi)外各類“3D打印”設(shè)備，專門為相關(guān)企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)提供服務(wù)。其中，廣東省工業(yè)設(shè)計(jì)中心、杭州先臨快速成型技術(shù)有限公司等企業(yè)，設(shè)立了“3D打印”服務(wù)中心，發(fā)揮科技人才密集的優(yōu)勢(shì)，向國(guó)內(nèi)外客戶提供服務(wù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,國(guó)內(nèi)的“3D打印”主要集中在家電及電子消費(fèi)品、建筑、教育、模具檢測(cè)、醫(yī)療及牙科正畸、文化創(chuàng)意及文物修復(fù)、汽車及其他交通工具、航空航天等領(lǐng)域。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì),3D打印機(jī)在國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)裝機(jī)量在400臺(tái)左右,2010年以來年增速均在70%左右,市場(chǎng)規(guī)模超過1億元。
(二)我市“3D打印”技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
駐濟(jì)高校山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院、材料工程學(xué)院等多位教授近年來在“3D打印”方面組織博士生研究生進(jìn)行了課題探索。我市重點(diǎn)軟件企業(yè)山大華天軟件與山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院、材料工程學(xué)院具有長(zhǎng)期的良好的合作基礎(chǔ)，在快速成型設(shè)備、工藝材料、數(shù)據(jù)分層軟件、成型軟件、快速模具制造等領(lǐng)域積累了大量的研究成果。憑借良好的產(chǎn)學(xué)研合作基礎(chǔ)以及擁有自主版權(quán)的高端CAD/CAM軟件優(yōu)勢(shì)，華天軟件也于近期開展了快速原型制造技術(shù)與裝備項(xiàng)目的研究，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)快速原型制造關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及關(guān)鍵設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化，通過快速成型設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，并通過技術(shù)服務(wù)以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，提高機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)能力和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，支持汽車、電子、機(jī)械等支柱工業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造巨大效益。建立跨行業(yè)、跨地區(qū)的產(chǎn)品快速開發(fā)研發(fā)、制造、服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)快速制造技術(shù)、工藝及成套裝備的研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)，形成我省乃至我國(guó)的快速原型制造產(chǎn)業(yè)和開發(fā)生產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的持久和穩(wěn)定發(fā)展。
濟(jì)南亞盈信息科技有限公司，于2012年2月在濟(jì)南高新區(qū)注冊(cè)成立，公司主要業(yè)務(wù)方向之一就是從事3D打印機(jī)研制和生產(chǎn)。其技術(shù)是FDM熔融層積成型技術(shù)，原理是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時(shí)三維噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機(jī)器工作臺(tái)下降一個(gè)高度(即分層厚度)再成型下一層，直至形成整個(gè)實(shí)體造型。其成型材料種類多，成型件強(qiáng)度高、精度較高，主要適用于成型小塑料件?，F(xiàn)已研制出三代3D打印機(jī)，第三代機(jī)YesRap X原型機(jī)已經(jīng)完成。2012年銷售出20臺(tái)，銷售的客戶群體主要為模具加工類、藝術(shù)品創(chuàng)作類、教學(xué)類、模型制作類、零件生產(chǎn)類和個(gè)人愛好類。
三、制約我市”3D打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用遇到的瓶頸和問題
“3D打印”技術(shù)雖然已有近20年的發(fā)展歷程，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在很多困難。
一是認(rèn)識(shí)不足。雖然3D打印機(jī)的發(fā)展已有數(shù)十年，但是對(duì)大多數(shù)普通人來說，目前“3D打印”技術(shù)還是一個(gè)新生事物，很多企業(yè)甚至從沒聽說過還有這種具有“神秘功能”的機(jī)器。
二是價(jià)格不菲。目前，“3D打印”的耗材非常有限，主要是石膏、無機(jī)粉料、光敏樹脂、塑料等，消費(fèi)類的“3D打印”主要應(yīng)用的材料為ABS和POA的塑料，不能完全滿足工業(yè)領(lǐng)域的需求。工業(yè)應(yīng)用的“3D打印”耗材，特別是金屬粉末類耗材，價(jià)格非常昂貴，這是制約國(guó)內(nèi)企業(yè)使用“3D打印”技術(shù)的原因之一。比如一件飛機(jī)零部件，打印這種樣品的金屬粉末耗材一斤賣價(jià)4萬元，3D打印樣品至少要賣2萬元，而如果采用傳統(tǒng)的工藝去工廠開模打樣，僅需幾千元。目前的3D打印機(jī)除了用來滿足個(gè)人設(shè)計(jì)師和普通愛好者的個(gè)人3D打印機(jī)之外，其他的工業(yè)用3D打印機(jī)均價(jià)格不菲，每套大概需要十萬美元左右，精度高的甚至達(dá)到120萬美元。
三是工藝尚不完善。由于“3D打印”工藝發(fā)展還不完善，特別是對(duì)快速成型軟件技術(shù)的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質(zhì)量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。
四、加快我市“3D打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用的對(duì)策
發(fā)展“3D打印”產(chǎn)業(yè)，可以提升我市工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)水平，同時(shí)有助于攻克技術(shù)難關(guān)，并且容易形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)就業(yè)。
(一)加強(qiáng)宏觀規(guī)劃與引導(dǎo)，推動(dòng)3D產(chǎn)業(yè)優(yōu)先發(fā)展。“3D打印”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會(huì)深刻影響到先進(jìn)制造業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、文化創(chuàng)意業(yè)、電子商務(wù)業(yè)及制造業(yè)信息化工程。建議將“3D打印”產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃納入我市工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、發(fā)展智能制造業(yè)的相關(guān)規(guī)劃中，并將產(chǎn)業(yè)納入優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品目錄。在財(cái)稅金融政策上，鼓勵(lì)企業(yè)投資、研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用3D打印機(jī)，支持“3D打印”設(shè)備的進(jìn)出口。
(二)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建設(shè)，推動(dòng)“3D打印”產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。積極引導(dǎo)高等院校、工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)、軟件企業(yè)、3D打印機(jī)及材料研發(fā)企業(yè)和機(jī)構(gòu)、3D打印服務(wù)應(yīng)用提供商組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，利用有關(guān)平臺(tái)加強(qiáng)研討和交流，共同推動(dòng)“3D打印”技術(shù)研發(fā)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。促進(jìn)“3D打印”技術(shù)發(fā)展的市場(chǎng)平臺(tái)建設(shè)，包括3D打印電子商務(wù)平臺(tái)、3D打印數(shù)據(jù)安全和產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制、3D打印及周邊項(xiàng)目投融資機(jī)制等，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
(三)加大科技研發(fā)扶持力度，提升“3D打印”技術(shù)水平。通過拜訪、座談會(huì)、QQ群等方式，與各高等院校、科研院所、企業(yè)同志進(jìn)行溝通了解，高度關(guān)注企業(yè)研發(fā)動(dòng)態(tài)，積極幫助企業(yè)申報(bào)有關(guān)國(guó)家和省相關(guān)項(xiàng)目，爭(zhēng)取國(guó)家、省政策和資金支持。建議設(shè)立“3D打印” 產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)基金，重點(diǎn)推進(jìn)數(shù)字化技術(shù)、軟件控制、打印裝置、材料技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。在研發(fā)扶持中，注重建立公平、公正的研發(fā)績(jī)效評(píng)估體系，鼓勵(lì)各研發(fā)主體探索不同的技術(shù)路徑。加強(qiáng)對(duì)“3D打印”產(chǎn)學(xué)研合作的支持，對(duì)實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)在市場(chǎng)銷售、社會(huì)推廣上給予政策支持。
(四)加強(qiáng)教育培訓(xùn)，促進(jìn)“3D打印”社會(huì)化推廣。建議將“3D打印”技術(shù)納入相關(guān)學(xué)科建設(shè)體系，培養(yǎng)“3D打印”技術(shù)人才。同時(shí)，充分利用市中小企業(yè)公共服務(wù)中心資源，在每周的公益大講堂中，設(shè)置“3D打印”技術(shù)相關(guān)講座，邀請(qǐng)我市知名教授學(xué)者、科研人員及企業(yè)家進(jìn)行講解宣傳。在市經(jīng)信委網(wǎng)站、中國(guó)軟件名城網(wǎng)站、中小企業(yè)各級(jí)分網(wǎng)等網(wǎng)站和《軟件名城》雜志上陸續(xù)刊登“3D打印”技術(shù)和產(chǎn)業(yè)相關(guān)內(nèi)容。依靠行業(yè)協(xié)會(huì)、博覽會(huì)、論壇等組織形式進(jìn)行“3D打印”技術(shù)和周邊應(yīng)用的培訓(xùn)。在科技館、文化藝術(shù)中心、青少年活動(dòng)中心等公共機(jī)構(gòu)進(jìn)行“3D打印”技術(shù)的展示、宣傳和推廣。發(fā)展3D打印服務(wù)中心，推廣3D打印技術(shù)應(yīng)用，為發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)積累應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
3d打印技術(shù)調(diào)研報(bào)告篇3
亞洲3D打印展覽會(huì)近日在珠海國(guó)際會(huì)展中心開幕，它被認(rèn)為是華南最具影響力的3D打印專業(yè)展覽會(huì)。在許多企業(yè)的展臺(tái)前，3D打印機(jī)以及打印成品吸引了眾多的觀眾。
無論是民用領(lǐng)域還是工業(yè)領(lǐng)域，3D打印概念近年來都非?；稹Ｗ鳛橐环N以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，在30年前就已經(jīng)被研究，美國(guó)等國(guó)家在上世紀(jì)90年代已經(jīng)運(yùn)用。
有專業(yè)人士認(rèn)為，3D在國(guó)內(nèi)的火爆，其中一個(gè)原因便是國(guó)外專利技術(shù)到期，這為國(guó)內(nèi)發(fā)展3D打印提供了發(fā)展的基礎(chǔ)。
據(jù)了解，2014年，全球3D打印市場(chǎng)的規(guī)模大概是50億美元，而這一數(shù)據(jù)在2013年為30.7億美元。2013年中國(guó)的3D打印市場(chǎng)規(guī)模為10億元，預(yù)計(jì)2015年將增至100億元。尤其是今年2月，國(guó)家三部委制定了《國(guó)家增材制造業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015—2016)》，中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為將迎來新一輪發(fā)展機(jī)遇，并有望成為世界最大的3D打印應(yīng)用市場(chǎng)。
國(guó)際著名調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC亞太區(qū)成像、打印和文件解決方案項(xiàng)目主管MaggieTan在本屆亞洲3D打印展覽會(huì)上認(rèn)為，中國(guó)市場(chǎng)很快會(huì)超越日本市場(chǎng)，而成為繼美國(guó)之后第二大3D打印的市場(chǎng)。2014年，中國(guó)3D打印機(jī)出貨量37260臺(tái)，“到2015年，我們期待這個(gè)市場(chǎng)將會(huì)翻倍。”
據(jù)了解，以上海為龍頭的長(zhǎng)三角與以珠海及周邊城市的珠三角，占據(jù)了中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的80%份額。行業(yè)內(nèi)共識(shí)，只要占領(lǐng)了長(zhǎng)三角和珠三角市場(chǎng)，就等于占領(lǐng)了中國(guó)3D打印市場(chǎng)的制高點(diǎn)。
應(yīng)用
煤老板用3D打印技術(shù)挖煤
MaggieTan說：“直到2010年之前，人們都會(huì)質(zhì)疑，3D是不是只是一個(gè)噱頭，但是人們現(xiàn)在慢慢意識(shí)到它是一個(gè)真正在技術(shù)上可行的東西。”MaggieTan舉例，中國(guó)在飛機(jī)制造行業(yè)也已經(jīng)開始使用3D技術(shù)制造一些零部件，它改善了成本效益，飛機(jī)機(jī)身的重量也減少了不少。
珠海天威是全球最大的打印機(jī)通用耗材制造商，他們也在本月正式宣布由2D產(chǎn)業(yè)向3D產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。董事蘇健強(qiáng)接受羊城晚報(bào)記者采訪時(shí)說，經(jīng)過一年多時(shí)間實(shí)踐，他們發(fā)現(xiàn)3D市場(chǎng)應(yīng)用非常廣泛。“有客戶買我們的機(jī)器去煤礦，我們都非常奇怪。原來他們要打一個(gè)模型出來，告訴工人應(yīng)該怎么去挖煤，所以這個(gè)行業(yè)每天都有新的應(yīng)用。”
蘇健強(qiáng)告訴羊城晚報(bào)記者，國(guó)內(nèi)家庭購(gòu)買3D打印機(jī)很少，國(guó)外家庭購(gòu)買3D打印機(jī)用于DIY已經(jīng)非常普遍。“這和大家的生活水平有關(guān)，也跟知識(shí)水平有關(guān)。”正因如此，蘇健強(qiáng)認(rèn)為，國(guó)內(nèi)的家庭為3D打印留下了廣闊的發(fā)展空間。此外，他還認(rèn)為，在學(xué)校進(jìn)行3D打印推廣，讓學(xué)生盡早接觸3D打印知識(shí)，可以改變學(xué)生的觀念，這對(duì)未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很有必要。天威集團(tuán)董事長(zhǎng)賀良梅對(duì)中國(guó)3D打印市場(chǎng)的前景也持樂觀態(tài)度：“中國(guó)用3D打印不是最早的，但是3D技術(shù)在中國(guó)會(huì)跟手機(jī)、電腦一樣迅速普及，中國(guó)在3D打印領(lǐng)域也會(huì)成為使用量最大的國(guó)家。”
但目前市場(chǎng)的不成熟，也成為業(yè)內(nèi)的一個(gè)共識(shí)。珠海市耗材行業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、再生時(shí)代董事總經(jīng)理李廣連有自己的觀點(diǎn)：“現(xiàn)在3D打印讓人感覺每個(gè)行業(yè)都可以用，每個(gè)行業(yè)似乎都沒有一個(gè)大的突破，每個(gè)行業(yè)都在想辦法找市場(chǎng)。”MaggieTan就說，中國(guó)今天的市場(chǎng)是一個(gè)非常年輕也非常不成熟的市場(chǎng)，技術(shù)支持和服務(wù)還不足夠。“如果你賣了一個(gè)硬件給一個(gè)大客戶，還要考慮的是能不能給他提供長(zhǎng)期的技術(shù)支持，可能是3年，可能是5年，這樣客戶才能夠意識(shí)到，這個(gè)新的硬件能夠跟他們已有的設(shè)備集成在一起。”
隱憂
政府和企業(yè)如何避免盲目性
3D打印作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，得到不少地方政府的政策扶持。
李廣連接受羊城晚報(bào)記者采訪時(shí)表示，現(xiàn)在政府層面對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)有很多的政策支持，但是政策的扶持需要方向和突破點(diǎn)。如果不找出一條差異化的實(shí)施辦法，而是一味地“撒胡椒粉”，將難以奏效。李廣連指出，在政府現(xiàn)在還很熱衷此事時(shí)，有些企業(yè)一開口就要扶持，但往往也沒有什么成果出來。
李廣連認(rèn)為，要發(fā)展3D產(chǎn)業(yè)，僅僅有政府支持，沒有各行各業(yè)的廣泛參與，依然行不通。更為重要的是，發(fā)展3D產(chǎn)業(yè)要尋找到與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)鏈相結(jié)合的地方。例如珠海有大量生物醫(yī)藥企業(yè)，那么是不是可以想一想3D打印如何與健康產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。
李廣連表示，近年來在3D打印產(chǎn)業(yè)上，各種應(yīng)用、各種新的技術(shù)出現(xiàn)非常多，這是一件非常好的事情。但是，值得注意的是要避免無序的競(jìng)爭(zhēng)。現(xiàn)在價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)非常大，這非常不利于國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。“我現(xiàn)在已經(jīng)看到有1100多塊錢的機(jī)器，一旦真的進(jìn)入這樣一個(gè)惡性循環(huán)，我覺得對(duì)于中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是災(zāi)難性的。”
西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、博士生導(dǎo)師黃衛(wèi)東此前在首屆珠江西岸裝洽會(huì)上也表示，大家對(duì)3D打印的熱情，有些方面的熱度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，但是有些方面的熱度又是過度的。“比如說像桌面機(jī)的3D打印機(jī)，中國(guó)現(xiàn)在超過上千家的公司在做。中國(guó)為什么會(huì)有這么多小公司成立呢?在一段時(shí)間之內(nèi)，它們有生存的空間。但是，對(duì)于未來，我估計(jì)這上千家中有九成以上要倒掉，這有一個(gè)非常痛苦的過程。”
蘇健強(qiáng)也說，現(xiàn)在很多企業(yè)，尤其很多中小企業(yè)都去做3D，表面上看起來一片繁華，但日子并不好過。“你不是做一個(gè)表面的東西出來，要有自己的技術(shù)，還涉及應(yīng)用和銷售，形成整個(gè)配套。”
觀點(diǎn)
業(yè)內(nèi)人士談3D
國(guó)內(nèi)落后20年
國(guó)內(nèi)3D打印起步晚于國(guó)外。李廣連接受羊城晚報(bào)記者采訪時(shí)表示，30年前是技術(shù)門派在研究3D打印，技術(shù)不斷成熟后走向市場(chǎng)。但國(guó)內(nèi)相對(duì)來說，專門研究這門技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)還是比較少，就如珠海過去幾十年，一直沒有學(xué)院去研究這門技術(shù)。“短時(shí)間內(nèi)要想出現(xiàn)一個(gè)工業(yè)級(jí)的高峰，就必須引進(jìn)很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)，形成產(chǎn)業(yè)鏈。”
蘇健強(qiáng)也有相同的看法。他直言，一些企業(yè)會(huì)認(rèn)為3D打印機(jī)很簡(jiǎn)單，但是在很多展會(huì)上，這些企業(yè)三年前是這臺(tái)機(jī)器，三年后也是這臺(tái)機(jī)器。“3D打印不僅僅是一部機(jī)器，還需要研發(fā)材料和噴頭。海外開源技術(shù)你可以運(yùn)用，但開源的東西是工程師用的，你要改進(jìn)，讓普通人可以應(yīng)用。”