我国3D打印市场化之路并不平坦应用还局限于少数
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admin
2019-10-08 20:13

  作为一项前沿性的先进制造技术,三维打印技术正快速改变人们的生产生活,在生物医学、建筑等领域发挥着重要的引领作用。但它的市场化之路并不平坦,三维打印未来应该怎么发展?前景如何?

  19日,2014世界三维打印技术产业大会暨世界三维打印技术博览会在青岛开幕。记者在各个展厅看到,有用三维打印技术打印出来的衣服、项链、兔子玩偶等,也有用于装备制造业的机器零部件,还有应用在生物医学领域的牙齿、骨骼……甚至有一家企业成功研制出三维生物打印机,可以进行“细胞打印”。

  据该企业董事长王红介绍,该打印机可以同时打印多种细胞及复合基质,细胞成活率达到92%,在一周之前打印输出的脂肪干细胞和眼角膜基质细胞已经连续培养9天,并成功传代3次,至今保持活性。细胞打印是“生物制造”的技术基石,也使得“组织工程”成为可能。

  世界最大的三维建筑打印机、世界第一台真人蜡像三维打印机、亚洲第一台工业级全彩树脂三维打印机,19日也正式在本次大会亮相。据介绍,这三项三维打印技术的世界和亚洲的“新纪录”,全部属于青岛一家公司的技术研发团队的自主创新。这台世界上最大的三维建筑打印机将打印完成一座长、宽、高各12米的仿天坛中国古典建筑。“随着建筑打印技术的成熟,以后的房子可能就是打印出来的了。”具体负责该项目的工程师介绍。

  本次大会由世界三维打印技术产业联盟、中国三维打印技术产业联盟、青岛市政府共同主办,青岛国家高新区承办。

  三维打印是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、电子束等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。这也决定了根据其打印材料和应用方向的不同,会产生一些更垂直的发展领域。

  据世界三维打印技术产业联盟秘书长罗军介绍,目前,三维打印机基本分为三大类:一是大众消费级(桌面级),多用于工业设计、工艺设计、珠宝、玩具、文化创意等领域。二是工业级,一方面是原型制造,主要用于模具、模型等行业;另一方面则是产品直接制造,包括大型金属结构件的直接制造和精密金属零部件的直接制造。三是生物工程级,如打印牙齿、骨骼修复、细胞、器官、软组织等。

  罗军说,从应用领域来看,在欧洲和美国,三维打印的普及程度远比我国要高。2012年,世界三维打印行业的产值是120亿—130亿元,而国内大概为10亿元;2013年,世界三维打印行业的产值大概在200亿元,国内大概为20亿元;与国外相比,国内市场规模十分有限。

  我国的三维打印技术发展水平也与国外存在一定差距。据介绍,目前,在设备生产方面,我国生产的三维打印机装备功能已经接近国际同行水平,差距主要体现在装备的可靠性和材料研发上。罗军举例说,国内部分三维打印机的关键器件如激光头等需从外国进口。此外,我国在材料质量和品种上还远不如美国、德国丰富,许多用于研发的实验材料仍需进口。

  更大的差距还体现在应用上。在国外,三维打印技术已经在新产品开发、生物医疗、航空航天等方面有较多应用,而我国还局限于模具模型、文化创意产品等少数领域。

  我国涉足三维打印技术的研究可上溯到上世纪90年代,但仅仅从近几年开始,三维打印才被公众所了解。在清华大学教授颜永年看来,这与缺乏成熟的商业模式有关。

  颜永年说,三维打印行业依然沿用了传统工业企业商业模式的老路——生产设备卖设备,先把设备生产出来、推销出去,而不管市场和用户的需求。

  罗军认为,三维打印一定要从应用入手,抓住用户的需求,以需求来带动应用。产业行业的需求,能进一步推动三维打印技术的改进和完善。

  除了商业模式需要改变,三维打印所需要的材料瓶颈也急需突破。目前,业界对设备、硬件、软件的研究比较多,而对于材料的研究还比较少。材料问题已经成为三维打印发展的主要障碍之一。

  此外,三维打印技术的发展,也可能引发安全性问题。据介绍,理论上,从工艺品到飞机零部件,从能发射子弹的手枪到能吃的蛋糕,三维打印都可以实现,而且打印所需的材料也不尽相同。这可能会引发一系列安全问题。虽然目前来看,利用三维打印技术打印出,在某种程度上还是个噱头,但并不排除能打印出其他危害人体安全的工具,由此引发的社会问题需要注意。哪些可以做,哪些不可以做,需要由法律来界定,防患于未然,使行业发展更规范。

  如何进一步推动三维打印技术的应用和普及?目前,世界三维打印技术产业联盟、中国三维打印技术产业联盟等组织正在着手搭建三维在线商务平台,利用云端服务理念,整合联盟成员资源,把会员企业公司网站各自分散的电子商务功能集中整合到三维在线网站,搭建社区服务平台,形成合力。

  政府如何扶持和引导三维打印技术的发展?青岛市委常委、青岛国家高新区党工委书记陈飞认为,政府除了从规划、政策上引导之外,在推进三维打印技术的产学研一体化上,应该为企业搭建服务平台,培育好三维打印技术的应用市场,来推进三维打印技术产业的发展。记者 宋学春 潘俊强