加快发展技术对具有重要意义

1、加快开展技术对具有重要意义Company number 1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108加快开展 3D 打印技术对我国具有重要意义赛迪方略城市经济参谋黄磊3D打印(即三维打印)作为年内全球热议的一个话题，严格来说并不算一项新技术。其诞生于 20 世纪 80 年代后期，也称作快速成型技术 (RapidPrototype), 或增材制造技术，是基于材料累加原理的快速成 型操作过程，将计算机中的三 维模型通过向物品分层添加材料来创造出 实物的一种叠层制造技术，具有不受 零件复杂程度限制，完全数字化控 制等特点。2021年4月英国?经济学人?杂志曾刊文指出：3D打印作为打破

2、传 统机 械化集约生产方式的技术，将在第三次工业革命中发挥核心引领的 作用，带动 全球制造业升级开展。尽管新一轮工业革命是否就此开启新 篇章还是没有定论， 但是3D打印技术在国内的广阔开展前景和应用问题 却值得引起我国政府、科研 院所以及工业企业的重视。过去儿年里，3D打印技术通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合， 已成为现代模型、 模具和零件制造的强有力手 段，在航空航天、 汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了广泛应 用，对改善制造业的产品设 计和制造水平起到了巨大作用。例如彪马公 司近年来应用以色列 Objet 公司提 供的3D打印机，使其运动鞋模型生产时间缩短了四分之

3、三。在应用领域上，目 前3D打印技术在航空器和医学 及牙科领域的应用增速最快，在 2021至2021 年的 3 年间，应用于航空 器制造领域的设备市场份额由上升到了 , 医学和牙 科的市场份额由上 升到了。到2021年，全球3D打印技术市场规模达亿美 元，较上年增长 29%,预计到 2021年全球市场规模将达 50亿美元。我国3D打印技术研究始于1991年，在近年来取得了飞速开展，已研 制出 与国外SLA LOM SLS FDM等工艺方法相似的设备，并逐步实现了 商品化,其性能到达了国际水平。清华大学最先引进了美国3D公司的SLA- 250设备与技术并进行研究与开发，现已开发出 “M-RPMS

4、-II 型 多功能快速成型制造系 统；华中科技大学研制出以纸为成型材料的基于分层实体制造法(LOM)的HRP系统，并研究出一种复膜技术快速制造铸 模，翻制出了铝合金模具和铸铁模块； 西安交通大学开发了基于立体印 刷法(SLA)的LPS和CPS系统；南京航空航天 大学开发了基于选择性激 光烧结法(SLS)的RAP系统；北京隆源公司推出了基 于选择性激光烧结法(SLS)的AFS系统；在基于快速成型技术的快速制造模具 方面，上海 交通大学开发了具有我国自主知识产权的铸造模样计算机辅助快速 制造 系统，为汽车行业制造了多种模具。尽管目前局部国产设备已接近或达 到 美国公司同类产品的水平，价格也廉价得多

5、，但目前设备商品化水平 欠佳，且 可应用于3D打印的材料仍存在众多产业化难题，根本依赖进口 且价格昂贵，这 也使得目前3D打印设备推广难、技术应用难的问题较为 突出。无论当前应用推广存在何种困难，我们仍需清楚认识到，3D打印技术对中国工业升级开展具有一系列重大意义。首先，3D打印技术是制造史上的巨大突 破，可促进工业更好更快开展。利用3D打印技术加工零 件，是利用激光、电能、 热能等手段，将液态材料固化、粉末态材料烧 结、聚合，进而完成造型过程。这种新的制造方式可免除制造刀具、夹 具和模 具的过程，直接进行产品加工，降低加工本钱，减少加工时产生 的噪声。其次，3D打印技术可以优化新产品设计开发

6、过程，有效缩短新产品 研发周 期，确保新产品投放市场时间，是快速市场响应的重要保证。传 统意义上的新 产品开发，因要完成产品设计、工装夹具设计及加工、模 具设计及加工等一系 列的步骤，用户一般要等待 5-6 个月才能看到新产 品的样件，而且样品成型后 才能真正进行设计验证，不能保证百分百的 成功率。运用3D打印技术进行新产品开发，可使得产品开发周期可大大 缩短。而且，在开发过程中，可以应用 3D 打印技术得到不同阶段的试件 原型，不断地对原型进行评价修改，并随时得到 用户的反应，及时更正每个设计阶段发现的错误。这样，利用 3D打印技术，可 以在很短的时间 内儿小时或儿天内精确地生产出新产品的原

7、型，使模型的 制造时间 缩短数倍英至数十倍。第二，3D打印产品在设计阶段可进行功能试验并接受设计评估与校审，提升产品水平。传统的新产品开发，只能利用软件进行物理、力学 等功能验证， 存在一定的风险性。3D打印技术所使用的新型光敏树脂材料等制成的试件原型 具有足够的强度， 可用于物理、 工程力学、 材料力 学、流体力学等方面的试验。 在产品设计阶段，同步制作出样件模型， 进行相应功能试验，使新产品的设计 开发更可靠，产品水平得到大幅提 升。第四，3D打印未来在中国将具有广阔的开展空间，是万亿级的战略性新兴产业。一方面，从国外的实践来看，3D打印不仅能快速制造出高 精密与结构复 杂的模具与零部件产

8、品，还将能革新目前众多劳动密集型 制造业的生产方式， 包括文教体育用品、工艺美术品、纺织服装、化学 纤维、橡胶、塑料制品、家 具等2021年上述国内产业产值已超过 7万 亿元。随着3D打印技术的不断 成熟，未来即使只有10%勺上述产业运 用3D打印技术进行生产，也将形成数万 亿级的3D打印消费品市场。在 不远的未来，3D打印机将可能与家用电脑一样 普遍，孕育出巨大的消费 市场。而另一方面，我国制造业面临着紧迫的转型升 级任务，每年上万 亿元的技术改造投资在促进企业向智能制造、绿色制造、服 务型制造等 方向升级。3D打印技术作为集成了智能、节材等优点的快速制造技 术， 国内外的应用实践纷纷说明了其在推动制造业升级中的重要作用，将可 在 工业企业技术改造中占据重要地位。因此，尽管短期内受技术尚未成熟、设备价格偏高、材料本钱较大等 因素 影响，国内3D打印设备及效劳的推广还面临较多瓶颈，但开展 3D打印技术并 推动其广泛应用无疑是