受材料限制3D打印商业化艰难

受材料限制3D打印商业化艰难

当电视厂商还在为如何让人们看到3D电视大伤脑筋的时候，3D打印技术已经开始将人们置身于真正的“3D”世界了。从衣服到汽车，从手枪到飞机，越来越多的产品正被3D打印机“打”出来。

这是一种基于计算机三维设计模型，以金属粉末、陶瓷粉末、细胞组织等特殊材料为原料，最终塑造出实体产品的打印技术。相比传统大工厂制造，3D打印制造方式用料省、成本低，大有取而代之的气势。

然而，慧聪研究ICT事业部负责人张本厚在接受《中国企业报》记者采访时表示，3D技术受制于材料、精度、强度等方面的限制，实际的应用范围可能主要限于小批量、定制化领域特别是其中的模具制造方面，引领第三次工业革命的迹象暂时不太明朗。

新一轮工业革命

“3D打印是在第三次工业革命之内重要的一个环节，也是重要的领域。”日前召开的3D打印产业技术大会上，中国工程院院士、中国工程物理研究院研究员徐志磊表示，这种新型的生产方式能够促成第三次工业革命。

这不是第一次将3D打印上升到第三次工业革命的高度。

今年4月，英国《经济学人》就曾刊文声称，传统制造技术是“减材制造技术”，3D打印则是“增材制造技术”，具有制造成本低、生产周期短等明显优势，将与其他数字化生产模式一起，推动第三次工业革命的实现。

“制造业最主要的一环就是模具，包括定型、切削，完全都是手工的，而且需要反复试验，定型之后这些模具就失去利用价值了，耗时较长，成本较高，浪费严重。”张本厚对《中国企业报》记者说，3D打印直接从数据生成产品，而且节材能达到90%。

不过，徐志磊更加看重的是3D打印技术对于工厂这种生产方式的颠覆。经过两次工业革命，将人力、资金、设备等生产要素集中到工厂的生产方式广泛普及。而在3D打印技术广泛运用的情况下，每个人都将是一个“工厂”式生产中心，而且更加灵活、投入更少。

制造业弯道超车

联想到3D打印对于工业发展的革命性作用，部分国家已经将其列入了国家发展规划。美国总统奥巴马日前就宣布将投入5亿美元用于3D打印，确保美国制造业回流。在一向被指责为大而不强的中国，3D打印更是承载着中国制造实现弯道超车的厚望。

华中科技大学快速制造中心主任史玉升教授认为，中国制造业产值位居世界首位，依靠传统技术难以为继，必须借助3D打印等先进技术。

在中国制造业中，能够从起步阶段就与世界处于同一水平的，3D打印技术当属其一。早在2009年，中国就利用3D打印技术为自主研发的大型客机C919制造了主风挡窗框，用时从传统工艺的2年缩短到40天，而且成本不及模具的1/10。

“只要能在计算机上设计成三维图形的东西，无论是造型各异的服装、精美的工艺品，还是个性化的车子，如果材料问题解决了，都可以打印出来。”史玉升还说，3D打印很大程度上取决于设计人员的想象空间，一定程度上弥补了中国制造业在设备、技术上的短板。

据悉，中国今年4月出台的《国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》中，“3D打印关键技术、装备研制”入选其中，并将获得不超过4000万元的国拨经费支持。

前景或被过分夸大

从学者到企业，再到政府，中国发展3D打印技术的决心众志成城。中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军更是直言，中国有潜力成为世界最大的3D打印市场，这一市场在未来三年从约10亿元人民币增长到100亿元。

不过，张本厚认为，由于受到材料的限制，3D打印的应用范围并没有想象的那么广泛。因为3D打印机必须使用与模型相同的材质，但并不是所有的材料都可以做成胶水和粉末这些适应打印的形态，部分能做出来也因为做工昂贵不利于普及。

“另一方面，传统制造业经历了数百年的积累，在精益化生产、规模化生产方面优势明显，3D打印技术能否在精度上达到传统机械加工零件需达到的微米级别，同时还要以同样高的效率生产出来，这都是值得商榷的问题。”张本厚说。

此外，在3D打印引以为傲的成本方面，虽然减少了切削等环节，却增加了软件、设计、材料等环节，如果加上产品合格率低造成的浪费，实际成本节省还是增加很难一概而论。实际上，打印成本偏高是不争的事实，每克成本10到100元，放在某些行业可能得不偿失。

罗军坦承，3D打印的价值真正发挥，将会经历一段漫长的过程。