中国3D打印产业的现状及发展思路_王忠宏
中国3D打印技术应用的现状及发展思路

中国3D打印技术应用的现状及发展思路近几年,由于科学技术的不断的发展,3D打印作为一种新型的快速成型制造技术,并受到国际上的普遍关注。
在“第三次工业革命”的大背景下,其被赋予了神圣的使命,被看作是引发“第三次工业革命”的关键性因素。
自20世纪80年后期问世以来,3D打印技术作为一项高新制造技术,一直引导着世界制造产业的发展趋势。
所以发展3D打印产业,是提高我国制造技术在世界范围内的竞争力,提升我国产品开发水平的关键所在。
本文依据目前国内外3D打印技术的发展现状,以及我国3D打印技术产业所面临的技术瓶颈,分析了我国3D打印技术未来的发展思路,为现阶段3D打印产业投资和技术开发研究提出一些建设性的想法。
标签:3D打印;快速成型;产业发展1 3D打印技术的原理3D打印又称为“三维打印”,是指依据物体的三维实体数据,通过层层堆积原材料的方法来生产产品的制造技术。
与传统去除材料的加工工艺完全不同,所以又被称为“增材制造”。
作为一种综合性的快速成型技术,它包含了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的先进制造技术,具有很高的科技含量。
加工过程中,首先对三维实体进行逐层扫描,根据分成的无数细小的界面,将原材料层层堆积起来,最终形成完整的三维实体造型,同时可以实现无需原胚和模具。
运用3D打印,可以制造传统加工制作中,无法实现的复杂结构造型,不仅能够大大缩短加工周期,简化加工步骤,而且应用范围广,适用于大多数的生产领域和行业,能为企业有效地提高生产效率,降低企业的生产成本。
2 3D打印技术的现状分析目前,随着3D打印技术的不断发展,已被应用于各个领域的生产制造中,其中包括航空航天、生物医学、消费品制造加工等领域。
同时,随着3D打印的日渐成熟,其应用领域还在不断扩大,推动传统制造业的变革。
(1)航空航天:在航空航天领域中,3D打印的应用尤其广泛。
众所周知,航空航天领域是一个高精密高标准的行业,产品加工生产要求可靠性高,结构复杂精密。
中国3D打印产业的现状及发展思路

中国3D打印产业的现状及发展思路随着科技的发展和创新,3D打印成为了当今全球制造业的一个热门领域。
作为一个新兴技术,3D打印在中国也呈现出了蓬勃的发展态势。
本文将探讨中国3D打印产业的现状,并提出一些发展思路。
一、中国3D打印产业的现状目前,中国3D打印产业已经形成了一定的规模,并在技术应用、企业数量和市场规模等方面取得了一定的成就。
下面从几个方面来介绍一下中国3D打印产业的现状。
1. 技术水平:在3D打印技术方面,中国已经具备了一定的技术实力。
一些高校和科研机构在3D打印材料、设备和应用领域进行了深入研究,并取得了一些重要的突破。
同时,国内3D打印技术的普及程度也在逐渐提高。
2. 产业链完善度:中国的3D打印产业链已初步形成,包括3D打印设备制造、材料研发、软件开发、零部件制造等多个环节。
从供需关系来看,供应端市场规模较大,满足了国内外一部分需求,但仍然存在一定的技术瓶颈。
3. 企业数量和规模:目前,中国的3D打印企业数量呈现出快速增长的趋势。
从企业规模来看,大多数企业规模较小,缺乏核心技术和创新能力,但也有少部分企业具备较高的技术能力和市场影响力。
4. 应用领域:中国的3D打印技术已经在多个领域得到了广泛应用,包括汽车、航空航天、医疗、建筑等。
其中,医疗行业是目前应用最为广泛的领域之一,3D打印技术在定制化医疗器械、仿真模型等方面具备巨大潜力。
二、中国3D打印产业发展的思路尽管中国的3D打印产业取得了一定的成就,但与发达国家相比,仍然存在一定的差距。
要推动中国3D打印产业的进一步发展,我们可以从以下几个方面入手。
1. 提高技术水平:加大对3D打印技术的研发投入,培养更多的专业人才和科研团队。
同时,鼓励企业与高校、科研机构进行合作,加强技术转移和共享。
2. 建立标准化体系:制定和完善3D打印产业的相关标准,包括设备、材料、应用等方面的标准。
标准化有助于提高产品质量,减少市场准入门槛,促进行业的健康发展。
中国3d打印发展现状

中国3d打印发展现状
中国的3D打印行业正迅速发展。
目前,中国已经成为世界上最大的3D打印设备制造国家之一。
中国的3D打印技术在多个领域得到了广泛应用,包括汽车制造、航空航天、医疗、建筑和消费品等。
中国政府一直在推动3D打印技术的发展,并制定了一系列的政策措施来支持相关产业的发展。
例如,政府鼓励企业进行技术研发,提供资金支持和税收优惠,同时还加大了对知识产权的保护。
这些政策为3D打印产业的发展提供了有力支持,吸引了大量的投资和人才。
在制造领域,中国的汽车厂商开始广泛采用3D打印技术。
通过使用3D打印机,制造商可以快速制作汽车零部件,从而缩短生产周期和降低成本。
一些中国航空航天公司也开始使用3D打印技术来制造复杂的组件,提高了产品的性能和质量。
在医疗领域,3D打印技术被广泛应用于个性化医疗器械的制造。
医生可以根据患者的具体情况,使用3D打印技术制作精确的医疗器械,提高手术的成功率和治疗效果。
此外,中国的3D打印技术还被应用于仿生假肢和人工器官的制造,为残障人士带来了更好的生活品质。
在建筑领域,中国的建筑公司开始使用3D打印技术制作建筑结构和构件。
这种技术可以大大提高建筑的效率和质量,同时减少了材料的浪费。
一些中国城市已经建造了使用3D打印技术制作的建筑物,展示了该技术在建筑行业的巨大潜力。
总的来说,中国的3D打印行业正迅速发展,取得了显著的成就。
政府的支持、企业的投资和人才的引进都为3D打印技术
的创新和应用提供了坚实基础,预计未来中国的3D打印行业
将继续保持快速增长,并在全球3D打印市场上发挥重要作用。
我国3D打印产业发展现状分析

我国3D 打印产业发展现状分析
打印产业分析
对于3D 打印等新兴科技,我国一直都持着开放接纳并且大力扶持的
态度。
而自3D 打印正式走入市场以来,经历了不少坎坎坷坷,一路上也并
不那么一帆风顺。
在未来的发展中,3D 打印这颗幼苗还需要更多的浇灌,方能生根发芽。
据了解,目前我国的3D 打印产业,由四个部分构成:
第一,3D 数字化建模软件,3D 数字化建模软件是3D 打印的基础,
无论是直接建模,还是逆向扫描,都需要用到3D 数字化建模软件,国外的
如CAT
第二,3D 打印机硬件,3D 打印机包含很多种类型,如选择性激光烧
结(SLS)、直接金属激光烧结(DMLS)、熔融沉积成型(FDM)、立体平板印刷(DLA)、熔丝制造(FFF)、融化压模(MEM)、分层实体制造(LOM)、电子束熔
化成型(EBM)、选择性烧结(SHS)、粉末层喷头三维打印(PP)等模式,现在国际主流的设备如美国的3DSYSTEM,Stratasys、德国的EOS 等,国产的包括陕西恒通,湖北滨湖机电、广州中科院电子所、南京紫金立德、北京太尔时
代等,3D 打印机硬件把3D 数字化建模软件所建立的3D 模型,通过STL 等格式导入3D 打印机,进行分层打印的增材材料可支持的类型已经比较多,
从大类上分,可以分成非金属非生物材料、金属材料、生物材料三大类,每
一类又都包含很多种材料类型,以SLS 加工模式为例,目前已经支持腊粉、聚苯乙烯、工程塑料(ABS)、聚碳酸酯(PC)、尼龙、金属粉末、覆膜陶瓷粉末、覆膜砂、纳米材料等多种材料;
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我国3D打印技术的现状与未来发展趋势分析

我国3D打印技术的现状与未来发展趋势分析1. 3D打印技术的基本原理3D打印技术是一种基于数字模型的快速成型技术,也叫增材制造技术。
其基本原理是将数字化的三维模型分层,通过打印头逐层堆积材料来构造物体。
这种技术可以制造出复杂的几何形状,因此广泛应用于各种行业,如航空、医疗、服装、建筑等。
2. 我国3D打印技术的现状近年来,我国的3D打印技术发展迅速。
目前,我国的3D打印技术已经进入了实际应用阶段,主要应用于医疗、航空、汽车、工业设计等领域。
中国政府也在积极推动3D打印技术的发展,包括制定政策、加强研发等方面,未来发展前景广阔。
2.1 医疗领域在医疗领域,3D打印技术已经成为了为患者进行手术前的模拟和3D打印人体器官等方面的重要技术手段。
例如,斯坦福大学医学院研究人员通过3D打印技术打印出了复杂的人体血管结构,帮助医务人员更好地诊断病情并进行手术。
2.2 航空领域在航空领域,3D打印技术大幅度降低了部件生产的时间和成本,同时提高了飞机的安全性和性能。
中国商飞公司的C919客机,就采用了大量的3D打印部件,提升了飞机性能,大大缩短了设计和开发周期。
2.3 汽车领域汽车行业也是3D打印技术的主要应用领域之一,通过3D打印技术,厂商可以快速制造出汽车零部件,大大缩短了产品的研发周期,而且还能够降低成本。
例如,捷豹路虎公司通过3D打印技术制造了汽车座椅,在此基础上还进行了重新设计和优化,提升了座椅的舒适性和安全性。
3. 我国3D打印技术的未来发展趋势随着技术的不断进步和市场的推动,未来我国的3D打印技术有望在以下几个方面取得新突破。
3.1 材料多样化目前,3D打印技术使用的材料主要是塑料和金属等,而未来随着材料多样化,人们不仅可以3D打印出生活用品和工业部件,还可以制造出更加复杂的物品,如食品、医疗器械等。
3.2 大型化和智能化未来,3D打印技术有望实现大型化和智能化,使得可以制造更大、更复杂的物品,同时也能够智能地根据用户需求进行设计和制造。
浅析我国3D打印技术的现状及发展方向

的 具体信息进行 定制 通 过 3 0 打 印制 造并 直 接 送 到你 的 家 门 口 .3 3 3 0 打 印店
随着技术 的 日 益 成 熟 3 0 打 印 店将越 来越 多 制 服 务 成 为 一种 潮 流
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个性 化 打 印定
结论
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打 印 产业 发 展 现状 8 月 15 日 2 0 1 3 届 广 州 ( 国 际 ) 信息产 业 周 开 幕 由广 州 网 能 产 品 设 计 有 限 公 司 推 出 的 立体易照 相 馆 和 d 3 打 印机 首 次 亮 相 引来许 多 观众 围 观 同 一 展 区 的 3 0 打 印设 备 商 深 圳 维 示 泰克技
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目 前 依 托高 校 成 果 部 分 公 司 生产 的便 携 式 桌面 3 0 打 印机 的 价格 已 具备 国 际 竞争 力 成 果 进入 欧美 市 场 一 些 中小 企 业 成
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通过 3 0 打 印 技术 创 新 公 司 将凭 借 与 竞争 对 手 的 标 准 化 产 品 相 同 的 价格 为 用 户 提 供 定 制 化 体 验 族 产 品 将根 据 你 自 己 确 切
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我国3D打印行业发展现状及发展趋势图文分析报告
我国3D打印行业发展现状及发展
趋势图文分析报告
3D打印技术,又称增材制造技术,是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合,是先进制造业的重要组成部分。
3D打印显著缩短研发周期、降低研发成本
与传统铸造技术相比,3D打印技术最大的优势在于不需要模具即可实现各种形状产品的制造。
因此,3D打印技术特别适合应用于利用模具铸造困难、形状复杂、个性化强的产品。
传统制造技术中,单个模具价格很高、加工周期长,但使用模具有助于提高产品的一致性,便于流水线生产,降低批量生产的成本。
另一方面,由于研发阶段产品外形常需多次调试,研发阶段所用模具无法应用于随后的生产中,故模具的使用也大大提高研发成本。
3D打印技术特别适合此类产品的研发,大大缩短研发周期,降低研发成本。
一、3D打印行业概况分析
对于一切外形定制化、个性化的产品,3D打印技术均显示出巨大优势。
目前,3D打印技术已被应用于医疗、模型制造、复杂零件制造、航空航天等领域,表现出巨大潜力。
从以上意义上讲,3D 打印技术的出现,首先是一种生产方式的创新,解决了传统铸造弊端及其无法解决的问题。
3D打印技术在中国的发展现状
3D打印技术在中国的发展现状姓名:陈芷杨年级:13级机制2班学号:201330230203摘要:美国学者杰里米·里夫金出版了《第三次工业革命》一书,在书中全面分析了第三次工业革命的全球性影响,他提出互联网、绿色电力和3D打印技术正引导着“第三次工业革命”。
近年来,3D打印技术也开始在我国流行开来,印发了一股迅猛发展的潮流,各大高校以及各大大型也纷纷开始研究3D打印技术,希望在这次的潮流中获得一席之位,抢先一步掌握这一门引导“第三次工业革命”的技术。
我们国家已经错过了第一次和第二次工业革命,虽然40年来一直奋起直追,但是我国的工业水平仍然与发达国家有着相当大的差距,仍然无法摘下那顶“Made in China”帽子。
据中国3D打印技术产业联盟数据预估,至2016年中国将成为全球最大3D打印机市场。
这是一份机遇也是一份挑战。
本文以3D打印技术在中国的发展现状作为研究对象,对比国内与国外3D打印快速成型技术的差距,分析3D打印在我国的发展前景。
关键词:3D打印技术;发展现状;发展前景;措施与制度;正文:3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。
3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
3D打印技术分许多种,目前市场上的快速成型技术分为3DP 技术、熔融层积成型技术、立体平版印刷技术、激光烧结技术、激光成型技术和紫外线成型技术等等。
3D技术该技术在珠宝、工业设计、建筑、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、军事以及其他领域都有所应用。
3D打印技术的发展现状与未来趋势展望
3D打印技术的发展现状与未来趋势展望近年来,随着科技的迅猛发展,3D打印技术逐渐走入人们的视野。
3D打印技术的出现,为各个领域带来了巨大的创新和变革,同时也为我们展示了未来的无限可能。
首先,我们来看一下3D打印技术的发展现状。
目前,3D打印技术已经广泛应用于医疗、制造、建筑、艺术等各个领域。
在医疗方面,医生们利用3D打印技术可以打印出精确的模型,用于手术预测和模拟,这对于提高手术的成功率和减少风险起到了巨大的作用。
在制造业方面,3D打印技术可以实现快速原型制作和定制化生产,大大提高了生产效率和产品质量。
在建筑领域,传统的建筑施工需要大量的人力和时间,而借助于3D打印技术,可以实现快速建造,减少人力成本。
同时,在艺术领域,3D打印技术使得设计师们的想象力得以完全释放,创作出更加独特的作品。
然而,虽然3D打印技术已取得了巨大的突破和应用,但仍然存在一些挑战。
首先,3D打印技术的成本较高,设备价格昂贵,对于一些中小型企业而言,投入3D打印设备的成本较高,因此存在一定的门槛。
其次,3D打印技术的打印速度较慢,尤其是打印大型产品时,需要消耗大量时间。
此外,3D打印技术面临的法律和伦理问题也需要引起重视,如对于版权保护的法律规定、食品和药品的打印等,都需要进行相关的法律法规的制定和完善。
未来,随着技术的升级和发展,3D打印技术将迎来更加广阔的发展前景。
首先,随着材料技术的进步,更多种类的材料将被应用于3D打印中,从而实现更加高精度和高强度的打印产品。
其次,随着医学技术的不断推进,3D打印技术在医疗方面的应用将更加广泛,如打印人体器官、人工骨骼等,为医学做出更大的贡献。
另外,随着人工智能和云计算技术的发展,3D打印技术将进一步智能化和自动化,提高打印速度和效率。
此外,3D打印技术的应用将不再局限于工业和医疗领域,它将渗透到更多的领域,如消费品、教育等,为社会发展带来更多的创新。
综上所述,3D打印技术在近几年来取得了巨大的进展和应用,为各个领域带来了创新和变革。
3D打印行业现状及发展趋势
3D打印行业现状及发展趋势3D打印行业的发展方向包括技术创新与突破、应用领域的拓展与深化、产业链的完善与整合、可持续发展与环境保护以及法规政策与标准体系建设。
随着技术的不断进步和应用的不断扩展,3D打印将在各个领域带来更多的创新和变革,为社会经济发展做出更大的贡献。
行业各方也需要共同努力,加强合作与交流,推动行业的健康有序发展。
近年来,我国政府对3D打印技术的重视程度逐渐提高,出台了一系列支持政策,如《中国制造2025》、《国家中长期科技发展规划纲要》等文件,明确提出要加强3D打印技术的研发和应用。
这些政策的出台,为3D打印行业的发展提供了有力的政策支持和保障。
3D打印技术是一种新型的制造技术,具有制造成本低、生产效率高、定制化程度高等优势,因此在航空航天、汽车、医疗、工业设计等领域得到了广泛应用。
随着技术的不断发展,3D打印行业面临着一些机遇和挑战。
3D打印行业前景非常广阔,未来将迎来更广阔的市场、更多元化的应用、更丰富的技术创新和更健全的产业链,同时在国家政策的推动下,3D打印行业也将获得更多的关注和支持,为经济社会的发展作出更大贡献。
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一、3D打印行业发展趋势(一)技术创新与进步1、材料创新:随着3D打印技术的快速发展,新型材料的研发将成为行业的关键驱动力。
目前,3D打印材料主要包括塑料、金属、陶瓷等,未来可能涌现出更多种类的材料,如仿生材料、复合材料等,以满足不同领域的需求。
2、设备创新:3D打印设备在性能和功能上的不断提升将推动行业的发展。
例如,精度更高、打印速度更快的设备将被广泛使用,同时,多材料、多工艺的一体化设备也将得到进一步开发和应用。
3、软件创新:3D打印软件将越来越智能化,为用户提供更加便捷的设计和打印体验。
未来的软件可能具备自动修复、优化结构和模拟验证等功能,使得设计者能够更快速地将想法转化为物理产品。
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摘要:一些国家将3D 打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,使其引起广泛关注。
发展3D 打印产业,可以提升我国工业领域的产品开发水平,提高工业设计能力;可以生产复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关;可以形成新的经济增长点,促进就业。
面对新的生产方式变革和发达国家大力推进的“再工业化战略”,我国也应高度重视3D 打印等新型数字化制造技术的研发和产业化,加大人才培养、市场培育和应用推广的力度,努力在数字化革命和智能制造的“机会窗口”前取得3D 打印产业发展主动权。
关键词:3D 打印产业;数字化制造;发展思路中图分类号:F49文献标识码:A文章编号:1007-7685(2013)01-0090-04近期,英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将3D 打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,[1]引发了世人的关注。
作为新生事物,什么是3D 打印技术?它与传统产品开发和生产制造有什么区别?发展的意义何在?我国发展现状如何?下一步应如何发展?一、3D 打印概况(一)3D 打印的概念3D 打印技术是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。
运用该技术进行生产的主要流程是: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 打印技术是“增材制造”的主要实现形式。
“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。
传统数控制造一般是在原材料基础上,使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法,去除多余部分,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”与之不同,无需原胚和模具,就能直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。
(二)3D 打印技术所依托的关键技术3D 打印技术需要依托多个学科领域的尖端技术,主要包括以下方面:信息技术,即要有先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并根据模型自动分析出打经济纵横·2013年第1期印的工序,自动控制打印器材的走向;精密机械,即3D打印技术以“每层的叠加”为加工方式,产品的生产要求高精度,必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求;材料科学,即用于3D 打印的原材料较为特殊,必须能够液化、粉末化、丝化,在打印完成后又能重新结合起来,并具有合格的物理、化学性质。
客观说,目前3D打印技术尚不成熟。
作为一项多学科交叉的高新技术,还需要在各相关领域投入较大的研发力量,才能掌握完整的核心技术。
(三)3D打印技术的应用领域近年来,3D打印技术发展迅速,在各领域都取得了长足发展,已成为现代模型、模具和零部件制造的有效手段,在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了一定应用,在工程和教学研究等领域也占有独特地位。
具体应用领域包括:工业制造。
可应用于产品概念设计、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打印技术制造的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世,家用器具模型也被用于企业的宣传、营销活动中;文化创意和数码娱乐:可作为形状和结构复杂、材料特殊的艺术表达载体。
科幻类电影《阿凡达》运用3D打印技术塑造了部分角色和道具,3D打印技术制造的小提琴接近了手工艺的水平;航空航天、国防军工:可对形状复杂、尺寸微细、性能特殊的零部件、机构进行直接制造;生物医疗:可应用于人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等的制作;消费品:可应用于珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造;建筑工程:可应用于建筑模型风动实验和效果展示,建筑工程和施工(AEC)模拟;教育:可应用于模型验证科学假设,用于不同学科实验、教学。
在北美的一些中学、普通高校和军事院校,3D打印机已经被用于教学和科研;个性化定制:可提供基于网络的数据下载、电子商务的个性化打印定制服务。
从市场应用份额看,3D打印技术应用在汽车及零配件领域占37%,在消费品领域占18.2%,应用于航空航天和国防军工占13.7%,在商业机器领域占11.2%,在医疗领域占8.8%,在科研方面占8.6%。
①二、我国3D打印产业发展现状及面临的问题近年来,我国积极探索3D打印技术的研发,初步取得成效。
自20世纪90年代初以来,清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校,在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术、3D设计与成型软件开发、3D打印工业应用研究等方面,开展了积极的探索,已有部分技术处于世界先进水平。
其中,激光直接加工金属技术发展较快,已基本满足特种零部件的机械性能要求,有望率先应用于航天、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、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。
目前,依托高校的研究成果,对3D打印设备进行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)。
这些企业都已实现了一定程度的产业化,部分企业生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场。
一些中小企业成为国外3D打印设备的代理商,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买了国内外各类3D打印设备,专门为相关企业的研发、生产提供服务。
其中,广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术有限公司等企业,设立了3D打印服务中心,发挥科技人才密集的优势,向国内外客户提供服务,取得了良好的经济效益。
在家用电器、汽车配件、通信技术、航天、军工等领域,3D打印技术被越来越多应用到产品研发和生产中。
在医疗领域,国内高水平的医院使用3D打印技术,为患者提供定制的牙齿和骨骼替代物以及具有仿生性能的体内植入物。
在教育领域,我国有很多高校购买了3D打印设备,开展多个学科的教学和研究工作。
目前,中国已成为美经济纵横·2013年第1期①资料来源于维基百科英文版数据。
国、日本、德国之后的3D打印设备拥有国。
3D打印产业正成为投资热点。
不少原来从事数字化技术、材料技术、精密机械技术的企业纷纷考虑投资开发3D打印设备生产和服务。
图1各国和地区3D打印技术应用的市场份额资料来源:《3D打印技术将掀起“第三次工业革命”?》,载自《科学研究动态监测快报》,中国科学院国家科学图书馆,2012年10月1日。
目前,我国3D打印产业处于起步阶段,存在一系列影响3D打印产业快速发展的问题。
第一,缺乏宏观规划和引导。
3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、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,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、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、发展智能制造业的相关规划中,对3D 打印产业的总体规划与重视不够。
第二,对技术研发投入不足。
我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力量不足。
在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多环节,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一些美国公司,每年研发投入占销售收入的10%左右。
目前,欧美一些3D打印企业依托其技术优势,正加紧谋划拓展我国市场。
我国对3D打印技术的研发投入与美国有较大差距,占销售收入的比重很少。
第三,产业链缺乏统筹发展。
3D打印产业的发展需要完善的供应商和服务商体系和市场平台。
在供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商。
市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。
而目前国内的3D打印企业还处于“单打独斗”的初级发展阶段,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。
第四,缺乏教育培训和社会推广。
目前,我国多数制造企业尚未接受“数字化设计”、“批量个性化生产”等先进制造理念,对3D打印这一新兴技术的战略意义认识不足。
企业购置3D打印设备的数量非常有限,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打印技术相关的必修环节,还停留在部分学生的课外兴趣研究层面。
三、我国发展3D打印产业具有重要的战略意义当前,全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。
发达国家为解决近年来制造业竞争力下降的难题,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升制造业的主导权。
虽然3D打印等数字化制造的核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示其独特优势。
所以,我们应充分认识智能制造、数字化制造对我国的深刻影响,加快3D打印产业的发展,推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变。
(一)发展3D打印产业,可提升我国工业领域的产品开发水平,提高工业设计能力传统的工业产品开发方法往往是先做模具,然后再做出样品,而运用3D打印技术,无需模具,就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,无论其结构和工艺多么复杂,均可以利用3D打印技术短时间内制造出来,从而极大地促进产品的创新设计,能够有效克服我国工业设计能力薄弱经济纵横·2013年第1期的问题。
(二)发展3D打印产业,可生产出复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关3D打印技术可为基础科学的研究提供重要的技术支持。
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,需要进行反复测试。
运用3D打印技术,既在研制速度上具有优势,还可以直接加工出特殊、复杂的形状,简化装备的结构设计,化解技术难题,实现关键性能的赶超。
在生命科学的研究和应用中,3D打印以“细胞打印”、“仿生定制”等形式出现,把标准化、自动化的机械加工业生产方式,应用到生物工程、生物制药和临床医学等领域,已取得丰硕成果。