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3D打印行業(yè)近一兩年在國(guó)內(nèi)以飛快速度進(jìn)入人們的視線,其廣泛的應(yīng)用令人對(duì)其未來的市場(chǎng)空間產(chǎn)生無(wú)限聯(lián)想,甚至被譽(yù)為是引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的新興產(chǎn)業(yè)。國(guó)內(nèi)越來越多的企業(yè)正積極布局進(jìn)入3D打印行業(yè)。然而,理想與現(xiàn)實(shí)之間,總是存在一定的距離。國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)與歐洲、美國(guó)相比仍然有較大差距。
一、“3D打印”“玩”家多,核心技術(shù)短板凸現(xiàn)
“3D打印”引領(lǐng)了制造業(yè)的變革,正逐漸改變世界。這聽起來很振奮人心。“3D打印”技術(shù)毫無(wú)疑問是一項(xiàng)令人稱奇的技術(shù),但它并不神秘。
3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī),是一種累積制造技術(shù),即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。現(xiàn)階段三維打印機(jī)被用來制造產(chǎn)品,以逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機(jī)的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中,機(jī)器按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。
3D打印機(jī)堆疊薄層的形式有多種多樣。3D打印機(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實(shí)實(shí)在在的原材料,堆疊薄層的形式有多種多樣,可用于打印的介質(zhì)種類多樣,從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質(zhì)。
Stratasys大中華區(qū)總經(jīng)理汪祥艮日前在接受記者采訪中,用“突飛猛進(jìn)”來形容近幾年國(guó)際上3D打印技術(shù)與材料的發(fā)展。汪祥艮說:3D打印已跳出設(shè)計(jì)領(lǐng)域,進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域。在國(guó)外,機(jī)器人、軍工、航空航天、醫(yī)療、汽車等高端制造領(lǐng)域開始大量應(yīng)用3D打印技術(shù)。如寶馬、沃爾沃汽車的組裝模具廣泛使用3D打印產(chǎn)品,可節(jié)省90%制造時(shí)間。在國(guó)內(nèi),“3D打印+制造業(yè)”呼之欲出,但尚未進(jìn)入廣泛應(yīng)用階段。然而,3D打印設(shè)備制造領(lǐng)域已出現(xiàn)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)跡象。不少國(guó)內(nèi)3D打印設(shè)備制造企業(yè)一擁而上、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)。個(gè)別企業(yè)無(wú)一項(xiàng)核心技術(shù)。
二、我們必須力克浮躁,潛心提升核心競(jìng)爭(zhēng)力,這是當(dāng)務(wù)之急。
“3D打印建筑”將徹底顛覆傳統(tǒng)建筑行業(yè)?
不久前,一則來自意大利的消息透露,世界上最大的3D打印機(jī)“三角洲大”(高達(dá)12米)問世了,不僅個(gè)頭大,最關(guān)鍵的是,這臺(tái)打印機(jī)建造房屋成本極低。
這臺(tái)打印機(jī)由一個(gè)直徑6米的堅(jiān)固金屬架支撐,旋轉(zhuǎn)的噴嘴也有攪拌器的功能,可以均勻地打印材料,所用的材料是粘土,然后再用少量的化學(xué)添加劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)的加固。此外,這款“巨無(wú)霸”造房十分迅速,能夠提供一種非常靈活的建筑,這些建筑呈鳥巢狀,還能進(jìn)行組裝。一旦這項(xiàng)技術(shù)加以推廣,那么三維打印房屋將變得越來越普遍。相對(duì)于普通建筑來說,這款打印機(jī)更加適用于廉租房建設(shè)和快速建設(shè),所建房屋可以經(jīng)受住地震、龍卷風(fēng)和洪水等自然災(zāi)害的考驗(yàn),對(duì)于發(fā)展中國(guó)家的災(zāi)區(qū)救援來說,具有很好的市場(chǎng)前景。
據(jù)介紹,這臺(tái)打印機(jī),高6.6米、寬10米、長(zhǎng)32米,底面占地面積足有一個(gè)籃球場(chǎng)那么大,高度有三層樓高。這些亮相于世人面前的3D打印房屋,是在異地打印好后搬運(yùn)到上海的。
在人們的傳統(tǒng)概念中,油墨總是液體的。其實(shí),3D打印房屋所用的“油墨”是一種經(jīng)過特殊玻璃纖維強(qiáng)化處理的混凝土材料。這些“油墨”擠出后會(huì)很快凝固、不塌落,保證打印機(jī)能連續(xù)打印。
曾有媒體引用當(dāng)事人對(duì)3D打印房屋的溢美之詞:與傳統(tǒng)建筑施工工藝相比,3D打印的建筑不但建材質(zhì)量可靠,還可節(jié)約建筑材料30%~60%、縮短工期50%~70%、減少人工50%~80%,3D打印的建筑至少能使建筑成本降低50%以上。
依據(jù)何在?存疑有三:
其一,現(xiàn)在所見的3D打印建筑大抵是一些迷你建筑物,倘若打高大建筑,其主體受力的墻、柱、梁的鋼筋結(jié)構(gòu)的綁扎是萬(wàn)萬(wàn)不能被節(jié)約的,那樣的話,3D打印機(jī)豈不自貶身價(jià),成了通常建筑施工使用的混凝土泵車?
其二,如果3D打印建筑是采取特定空間預(yù)制構(gòu)件,然后現(xiàn)場(chǎng)拼裝,那么,現(xiàn)在住建部力推、正在全國(guó)各地開花結(jié)果的建筑工業(yè)化,不是比3D打印速度更快、成本更低、更成熟?
其三,據(jù)有關(guān)知情人士透露,3D打印建筑的“油墨”其實(shí)都是由優(yōu)質(zhì)材料碾軋粉碎后,與特種粘結(jié)劑攪拌而成,成本不菲。退一步說,即便“油墨”的基料真可以用碎磚、碎石碾軋粉碎后與粘結(jié)劑攪拌合成,工地上哪有那么多廢碎磚、碎石?何況碾軋的成本也不會(huì)低。
業(yè)內(nèi)不少資深人士的看法是:對(duì)于“3D打印建筑”將徹底顛覆傳統(tǒng)建筑行業(yè)的觀點(diǎn)不敢茍同。但3D打印在打印曲面及其復(fù)雜的建筑裝飾構(gòu)件方面,相比傳統(tǒng)工藝,無(wú)疑具有巨大的優(yōu)勢(shì),大有用武之地。
三、市場(chǎng)呼喚相關(guān)國(guó)標(biāo)與政策扶持
對(duì)于正處于培育推廣階段的中國(guó)3D產(chǎn)業(yè)而言,政府的重視與政策扶持顯得尤為重要。目前國(guó)內(nèi)已有多省市成立了地方3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,并在相關(guān)政策中提及要重點(diǎn)發(fā)展3D產(chǎn)業(yè)。教育部也正在制訂方案,讓3D打印走進(jìn)學(xué)校。但是,3D打印產(chǎn)業(yè)多年來缺乏全國(guó)性的產(chǎn)業(yè)宏觀規(guī)劃和引導(dǎo),沒有一個(gè)方向性的指引。不久前,工信部、發(fā)改委和財(cái)政部明確提出,將“研究制訂增材制造(即3D打印)工藝、裝備、材料、數(shù)據(jù)接口、產(chǎn)品質(zhì)量控制與性能評(píng)價(jià)等行業(yè)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”。業(yè)內(nèi)人士均認(rèn)為,這一標(biāo)準(zhǔn)的盡快出臺(tái),將有助于3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用,避免行業(yè)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。《國(guó)家增材制造發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2014-2020年)》,進(jìn)一步明確了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,并在政策上給予更多的支持,將成為推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要力量,進(jìn)一步引爆中國(guó)的3D打印。
3D打印技術(shù),屬于新一代綠色高端制造業(yè),與智能機(jī)器人、人工智能并稱為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的三大關(guān)鍵技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展是全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要基礎(chǔ)。加快3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有利于國(guó)家在全球科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)高地,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)由“工業(yè)大國(guó)”向“工業(yè)強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變。
3D打印真正在國(guó)內(nèi)普及,并要走向世界的前列,需要有一大批具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀3D打印企業(yè)。業(yè)內(nèi)人士呼吁:盡快出臺(tái)相關(guān)國(guó)標(biāo)的同時(shí),需要對(duì)3D打印的龍頭企業(yè)予以培育,加大研發(fā)投入,提供政策優(yōu)惠,輔助關(guān)鍵技術(shù)攻克。