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3D打印前景广阔 市场叫好容易叫座难

未知 2019-07-12 10:53

  可骑的自行车、可住的房子、甚至是可以吃的鲜肉最近一段时间,这些频频曝光的美国3D打印产品,赚足了国人的眼球。

  疲软的经济形势下,谁能带领中国制造走出危机?从天津2012夏季达沃斯论坛到刚刚闭幕的浙商新动力论坛,都不约而同地提到了3D打印技术。被英国《经济学人》扣上工业革命帽子的3D打印也因此备受关注。日前,记者通过实地采访发现,3D打印技术在国内广泛应用尚需时日。

后来居上

  部分国产设备达欧美水平

  位居杭州下沙工业区的杭州先临三维科技股份有限公司号称是国内综合实力最强的3D打印公司,可以向客户提供快速三维扫描、快速制造、快速模具、三维测绘等服务。目前,先临三维拥有十几个型号的3D打印机,掌握六种生产工艺。

  先临三维副总经理兼董秘黄贤清说,3D打印是一片一片地打印,然后叠加到一起,成为一个立体物体。说得简单点,就是由点堆积成面,再由面堆积成实体。3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D Systems公司推出了第一款工业化的3D打印设备;中国从1994年开始研究3D打印,北京隆源公司于1995年成功研发了一台AFS激光快速成型机,随后华中科技大学也研制出了SLS快速成型机。

  如今国内的3D打印已经形成产业。松下家用电器(杭州)有限技术服务公司、万向集团、成都飞机设计院、航天材料及工艺研究所、中材国际[9.59 6.20% 股吧 研报]股份有限公司等国内知名企业,均为先临三维的客户。松下杭州服务公司研发的样品都是通过3D打印出来的,只是以前需要到日本去做,现在则可以直接在杭州当地完成。

  在先临三维的展示厅,摆放着形态各异的艺术品、玩具、电影人物模型,它们都是用3D打印机打出来的成品。其中,专为西安世园文化创意有限公司制作的《大汉十六品》是先临三维的一件得意作品。先临三维对《大汉十六品》原型的局部数据采集精度达到了0.01毫米,模具精度达到0.2~0.4毫米,堪称有史以来最逼真的文物作品复制。

  不过,先临三维的现有设备主要来自欧美等国制造。一台从德国EOS公司引进的设备售价近400万元人民币,它是基于高性能材料(塑料与金属)的高端3D打印机。

  事实上,在经过近20年的研发,国内的3D打印设备也在不断取得突破,华中科技大学史玉升教授的研究团队开发的1.2米1.2米的立体打印机,是目前世界上最大成形空间的快速制造装备,远远超过国外同类装备水平,并因此获得2011年国家技术发明二等奖。

  史玉升教授研究团队的重要骨干黄智告诉记者,广西玉柴机器股份有限公司运用该技术生产六缸发动机缸盖,一个星期内可以整体成形出四气门六缸发动机缸盖砂芯。而采用传统的砂型铸造试制方法,仅工装模具的设计制造周期通常需要5个月左右。

钱景诱人

  产业资本结盟高校

  3D打印是通俗的叫法,学术名称为快速成型技术,也称为增材制造技术。这种技术是依据物体的三维模型数据,通过成型设备以材料累加的方式,制成实物模型,甚至直接制造零件或模具,从而缩短产品研发周期、并缩减生产成本。3D打印热的兴起,让这个产业受到了外界前所未有的关注。在产业资本争相试水的背后,均能找到高校的身影。

  8月底,南风股份[19.96 2.36% 股吧 研报](300004)公告决定投资重型金属构件电熔精密成型技术产业化项目。项目总投资为1.7亿元,所需资金由子公司南方风机研究所自筹。而风机研究所的二股东、持股31%的王华明可谓该3D打印领域国内最权威的专家之一,年过50的王华明现任北京航空航天大学教授、博士生导师、北京市大型关键金属构件激光直接制造工程技术研究中心主任、大型整体金属构件激光直接制造教育部工程研究中心主任。

  在南风股份之前,中航重机[7.87 2.21% 股吧 研报](600765)也瞄上了王华明研究团队。2011年7月,中航重机宣布与控股子公司中航(沈阳)高新科技有限公司、王华明研发团队决定共同投资成立中航激光成形制造有限公司。

  银邦股份[21.68 4.84% 股吧 研报](300337)亦是同样在借力的淘金者。8月15日,银邦股份与无锡安迪利捷贸易有限公司签订框架协议,双方的合资公司将利用3D打印技术之一的激光快速成型技术,生产高密度、高精度粉末冶金零件以及医疗器械零部件等产品。资料显示,银邦股份的合作伙伴无锡安迪利捷贸易有限公司的实际控制人为吴鑫华,现任英国伯明翰大学多学科研究中心教授、先进材料设计和加工研究室主任以及英国材料协会院士。

  据了解,国内快速成型系统的科研团队主要包括清华大学颜永年团队、华中科技大学史玉升研究团队、西安交通大学卢秉恒团队,及北京航空航天大学王华明团队等。快速成型技术的发展,使得这些团队越来越受到产业资本的关注。

  以华中科技大学史玉升研究团队为例,该团队正力图通过武汉滨湖机电技术产业有限公司使研究成果商业化,滨湖机电的股东中就有资本市场声名显赫的深圳创新投资集团。

  科技部国家制造业资讯化培训中心(3D办)主任鲁君尚对近年来国内3D打印热深有体会,他告诉证券时报记者:2000年在全国各地讲3D打印方面的知识时,很多人不知所云;但现在明显不同了,很多机构、包括地方政府,都在主动邀请我们去讲课。

瓶颈待解

  耗材难题最致命

  几乎每一项新技术应用,都会经历很长的市场培育期。3D打印技术虽然已有近20年的发展历程,但仍存在缺陷。

  耗材的局限性是3D打印不得不面对的现实。目前,3D打印的耗材非常有限,现有的市场上的耗材多为石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。如果真要打印房屋或汽车,光靠这些材料是远远不够的。比如最重要的金属构件,这恰恰是3D打印的软肋。

  耗材的缺乏,也直接关系到3D打印的价格。黄智拿着一件3D打印品对证券时报记者说,这是一件飞机零部件,打印这种样品的金属粉末耗材一斤就要卖4万元,所以3D打印样品至少要卖2万元。但是,如果采用传统的工艺去工厂开模打样,几千元就可以做到。

  直接面向市场的先临三维对耗材难题感受最深。因为价格的问题,他们很多客户往往望而止步,除非在需求紧急的情况下。否则,客户们还是通过传统的方式。

  成型精度和质量问题,也在困扰先临三维。他们称,由于3D打印工艺发展还不完善,特别是对快速成型软件技术的研究还不成熟,目前快速成型零件的精度及表面质量大多不能满足工程直接使用,不能作为功能性部件,只能做原型使用。

  以Stratasys公司3D打印车为例,车子固然能打印出来了,但是否能在路上顺利跑起来?使用寿命又有多长?从现有的技术来看,恐怕有点够呛:由于采用层层叠加的增材制造工艺,层和层之间的粘结再紧密,也无法和传统模具整体浇铸而成的零件相媲美,这意味着在一定外力条件下,打印的部件很可能会散架。

  2004年成立至今,先临三维年复合增长率在100%以上。今年,先临三维的营业收入应该会在7000万元左右。但是,黄贤清拒绝向记者透露先临三维的净利润状况。但他承认,过去的高速增长主要源自基数低,而且这7000万元的收入,还包括前期的三维扫描。

  鲁君尚对记者称,3D打印技术的确可以改变产品的开发、生产,但赋予3D打印第三次工业革命有点言过其实。单件小批量、个性化、及网络社区化生产模式,决定了3D打印技术与传统的铸造建模技术,是一种相辅相成的关系。

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