3D打印产业发展状况及建议

3D打印产业进展状况(zhuàngkuàng)及建议一、3D打印(dǎyìn概况3D(duō(t)，在航空航天、汽车(qìchē)机电、家电、生物医学等领域得到了确定应用，主要作用于产品全价值链前端，进展前景格外广泛。什么是3D打印3D打印〔3Dprinting〕是制造业领域正在快速进展的一项兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进展生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式，然后通过特定的快速成型设备〔俗称“3D打印机”〕，用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。3D打印是“增材制造”〔AdditiveManufacturing〕的主要实现形式。“增材制造”的理念区分于传统的“去除型”制造。传统数把握造一般是在原材料根底上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等方法，去除多余局部，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接依据计算机图形数据，通过增加材料的方法生成任何外形的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，不仅提高效率还可以降低本钱。〔2〕3D打印(dǎyìn)所需的关键技术3D打印需要依托多个学科(xuékē)领域的尖端技术，至少包括以下方面：信息技术：要有先进的设计软件及数字化工具(gōngjù)，关心设计人员制作出产品的三维数字模型，并且依据模型自动分析出打印的工序，自动把握打印器材的走向。②周密机械：3D打印以“每层的叠加”为加工方式。要生产高精度的产品，必需对打印设备的精准(jīnɡzhǔn)程度、稳定性有较高的要求。③材料科学：用于3D打印的原材料较为特别，必需能够液化、粉末化、丝化，在打印完成后又能重结合(jiéhé)起来，并具有合格的物理、化学性质。④核心零部件：例如工业级SLA所使用的激光放射器和振镜这种超高精度零部件，在运行稳定性和精度方面都有格外高的要求。〔3〕3D打印的应用领域具体(jùtǐ)应用领域包括：工业制造(zhìzào)：产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证；制作模具原型或直接打印模具，直接打印产品。3D打印的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世。3D打印的家用器具模型，也被用于企业的宣传、营销活动中。文化创意和数码消遣：外形和构造简洁、材料特别的艺术表达载体。科幻类电影《阿凡达》运用(yùnyòng)3D打印塑造了局部角色和道具，3D打印的小提琴接近了手工艺的水平。航空航天、工：简洁外形、尺寸微细、特别性能的零部件、机构(jīgòu)的直接制造。生物医疗：人造骨骼、牙齿(yáchǐ)、助听器、假肢等。消费品：珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造。建筑工程：建筑模型风动试验(shìyàn)和效果呈现，建筑工程和施工〔AEC〕模拟。教育：模型验证(yànzhèng)科学假设，用于不同学科实验、教学。在北美的一些中学、一般高校和军事院校，3D打印机已经被用于教学和科研。共性化定制：基于(jīyú)网络的数据下载、电子商务的共性化打印定制效劳。二、国内3D打印产业进展(fāzhǎn)现状及问题3D打印机虽然进展(fāzhǎn)快速，但仍面临缺乏市场导向和宏观规划、研发投入缺乏、产业链缺乏统筹进展、缺乏教育培训和市场化、社会化推广等一系列问题。进呈现状技术研发我国已有局部技术处于世界先进水平。其中，激光直接加工金属技术进展较快，已根本满足特种零部件的机械性能要求，已经领先应用于航天、航空装备制造；生物细胞3D打印技术取得显著进展，已可以制造立体的模拟生物组织，为我国生物、医学领域尖端科学争论供给了关键的技术支撑。应用目前，依托(yītuō)高校成果，对3D打印设备进展产业化运作的公司实体主要有：北京殷华〔依托于清华大学〕、陕西恒通智能机器〔依托西安交通大学〕、湖北滨湖机电〔依托华中科技大学〕等。这些公司都已实现了确定程度的产业化，局部公司生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力，成功进入(jìnrù)欧美市场。一些中小企业成为国外3D打印(dǎyìn)设备的代理商，经销全套打印设备、成型软件和特种材料。还有一些中小企业购置了国内外各类3D打印设备，特地为相关企业的研发、生产供给效劳。其中，广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术等企业，设立了3D打印效劳中心，发挥科技人才密集的优势，向国内外客户供给效劳，取得了良好的经济效益。存在(cúnzài)的问题缺乏宏观规划和市场引导3D打印产业上游包括材料技术、把握技术、光机电技术、软件技术，中游是立足于信息技术的数字化平台，下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业，其进展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性效劳业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。但在我国工业转型升级(shēngjí)3D打印这不够(bùgòu)。企业(qǐyè)对技术研发投入缺乏3D打印设备，但企业规模普遍较小，研发力气缺乏。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、局部(bùfen)特种材料的制备技术等诸多具体环节，存在较大缺陷，难以完全满足产品制造的需求。而占据3D打印产业主导地位的美国3Dsystems、stratasys等公司，每年都投入1000多万美元研发技术，研发投入占销售收入的10％左右。两家公司不仅研发设备、材料和软件，而且以签约开发、直接购置等方式，获得大量来自企业外部的相关细分技术、专利，已把握一批关键核心技术。院校和企业在核心共性零部件上的研发缺乏在国际主流(zhǔliú)应用的SLA工艺(gōngyì)工业(gōngyè)级3D打印(dǎyìn)设备(shèbèi)中，最主要的核心技术部件是激光放射器和激光振镜。然而在该核心领域，我国院校和企业没有更大力度和程度的去突破该领域的技术瓶颈，导致我国在该工艺设备研发过程中，国外部件核心技术对我国的牵制和进展速度的限制。产业链缺乏统筹进展3D打印行业的进展需要完善的供给商和效劳商体系、市场平台。供给商和效劳商体系中，包含工业设计机构、3D数字化技术供给商、3D打印机及耗材供给商、3D打印设备经销商、3D打印效劳商。市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商3D打印企业还处于“单打独斗”的初步进展阶段，产业整合度较低，主导的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无序状态。缺乏教育培训和社会、网络推广目前，企业购置3D打印设备的数量格外有限，应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中，缺乏与3D打印相关的必修环节，3D打印停留在局部学生的课外兴趣争论层面。三、我国进展3D打印(dǎyìn)产业的重要战略意义进展3D打印产业，可以(kěyǐ)在提升我国工业领域的产品开发水平的同时有助于攻克技术难关，并且易形成的经济增长点，促进就业。 当前，全球(quánqiú)正在兴起一轮数字化制造浪潮。兴盛国家面对近年来制造业竞争力的下降，大力提倡“再工业化、再制造化”战略，提出智能机器人、人工智能、3D打印是实现数字化制造的关键技术，并期望通过这三大数字化制造技术的突破，稳固和提升制造业的主导权，加快3D打印产业进展，推动我国由“工业大国”向“工业强国”的转变。进展(fāzhǎn)3D打印产业，可以提升我国工业领域的产品开发水平，提高工业设计力气传统的工业产品(chǎnpǐn)开发方法，往往是先开模具，然后再做出样品，而运用3D打印技术，无需开模具，可以把制造时间降低为以前的1／10到1／5，费用降低到1／3以下。一些好的设计理念，无论其构造和工艺多么简洁，均可利用3D打印技术，短时间内制造出来，从而极大地促进了产品的创设计，有效抑制我国工业设计力气薄弱的问题。进展(fāzhǎn)3D打印产业，可以生产出简洁、特别、共性化产品，有助于攻克技术难关3D打印可以为根底科学技术的争论供给(tígōng)重要的技术支持。在航天、航空、大型武器等装备制造业，零部件种类多、性能要求高，需要进展反复测试。运用3D打印，除了在研制速度上具有优势外，还可以直接加工出特别、简洁的外形，简扮装备的构造设计，化解技术难题，实现关键性能的赶超。进展(fāzhǎn)3D打印产业，可以形成的经济增长点，促进就业随着3D打印的普及，“大批量的共性化定制”将成为重要的生产模式。3D打印与现代效劳业的严密结合，将衍生出的细分产业(chǎnyè)、的商业模式，制造出的经济增长点。3D打印设备(shèbèi)〔一些3D打印设备已低于1万元人民币〕，利用电子商务等平台供给效劳，为大量消费者定制生活用品、文体器具、工艺装饰品等各类中小产品，激发共性化需求，形成一个数百亿甚至数千亿元规模的文化创意制造产业，并增加社会就业。(zndì)我国3D打印(dǎyìn产业进展的建议(jiànyì)实行财税金融政策上乐观支持、乐观引导建立行业协会，鼓舞推广。制定(zhìdìng)数字化智造规划，促进3D产业优先进展建议将3D打印技术定位为生产性效劳业、文化创意、工业设计、先进制造、电子商务及制造业信息化工程的关键技术和共性技术，将该产业纳入优先进展产业及产品名目。在财税金融政策上，鼓舞企业投资、研发、生产和应用3D打印，支持3D打印设备的进出口。加强产业联盟、行业协会建设，推动3D产业协同进展乐观引导工业设计企业、3D数字化技术供给商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印效劳应用供给商组建产业联盟，利用有关学会、协会的平台加强研讨和沟通，共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。促进3D打印技术进展的市场平台建设，包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印及周边工程投融资机制等，促进产业可持续进展。加大科技扶持力度，提升3D打印技术水平设立专项基金，重点推动(tuījìn)数字化技术、软件把握、打印装置、材料技术、核心部件等关键技术的研发。在研发扶持中，要留意建立公正、公正的研发绩效评估体系，鼓舞(gǔlì)各研发主体探究不同的技术路径。加强对3D打印产学研合作的支持，特别对实施产业化的企业在市场销售、社会推广上赐予政策支持。加强教育培训，促进(cùjìn)3D打印社会化推广将3D打印技术纳入相关学科建设体系，培育3D打印技术人才。依靠行业协会、博览会、论坛等组织形式进展3D打印技术和周边应用的培训。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共(gōnggòng)机构进展3D打印技术的呈现、宣传和推广。进展3D打印效劳中心，推广3D打印技术应用，为进展3D打印产业积存应用阅历。加速(jiāsù)研发低本钱的FDM桌面打印机，快速占据市场桌面级3D打印机在精细度、尺寸、材料种类等方面弱于工业级打印机，强调低价格和便捷易用性，目标市场包括家庭、学校及局部办公场所，用户主要为乐于DIY的“创客”、以及教育、工业设计、艺术品设计、建筑设计或创意设计行业的从业者或爱好者等。3D打印机最令人感动的局部，在于能够将各种简洁创意格外简洁地变成可触摸的现实，这极大地提升设计者的满足感，并激发出更多灵感。因而几千美元价格的3D打印机甫一问世，就受到了爱好者们的追捧。近五年，个人3D打印机销量经受(jīnglì)了从无到有的飞速进展，2023年以46%的增速增长到35508台销量，销售额约4000万美元。FDM〔熔融沉积成型〕是Stratasys公司的专利，属于材料挤出类设备，由于构造简洁、打印过程干净、易于降低本钱，FDM是目前桌面级打印机的首选技术。2023年前后，FDM核心专利过3D打印机降价(jiànɡjià)和普及的机遇消灭。由于进入门槛不高，桌面级设备的竞争格外猛烈，估量已有数百家企业参与3D个人打印机2