如魔術(shù)一般,3D打印技術(shù),在全球引發(fā)熱潮。美國總統(tǒng)奧巴馬于今年2月宣稱,3D技術(shù)可以“確保下一次制造業(yè)革命發(fā)生在美國”。英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志也曾斷言,3D打印等數(shù)字化生產(chǎn)模式將推動“第三次工業(yè)革命”。
浙江作為制造大省,工業(yè)與3D打印技術(shù)的融合正方興未艾。9月25日,浙江省3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立,面對這一全新領(lǐng)域,浙商摩拳擦掌,躍躍欲試。
漸成氣候
猶記得,去年熱播電影《十二生肖》中,成龍扮演的國際大盜,通過傳感手套收集圓明園獸首的三維數(shù)據(jù)。另一邊,遠程3D打印機同步打印出一個一模一樣的獸首,讓人驚嘆不已。
當然,電影情節(jié)是虛擬的。“現(xiàn)實中可沒那么快。”在先臨三維科技公司杭州3D打印服務(wù)中心,3D打印工程師蔣振磊正等著即將打印完成的樣品。“看到?jīng)],刮刀來回一次,就是樣品打印了一層,一層一層打印,就形成了一個完整的樣品。”他說。用時5小時40分10秒,一個由圓盤底座和直立圓柱構(gòu)成的樣品完工。“這是客戶委托我們做的一款電飯煲的小配件。”
做了兩年3D打印工程師,在蔣振磊眼里,3D打印很簡單。“我們先從客戶那里取得樣品的三維數(shù)據(jù),再將三維數(shù)據(jù)輸入打印設(shè)備。打印設(shè)備會自動對數(shù)據(jù)進行分析,說得形象一點,是像切黃瓜片一樣,對數(shù)據(jù)進行分層,每層0.05毫米。像這個電飯煲金屬小配件高53.75毫米,也就是它會被分成1075層。分層完畢之后,設(shè)備開始打印。刮刀來回一次,打印一層,要來回上千次。”他說。
目前,像這樣將3D打印技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品研發(fā),已在我省工業(yè)企業(yè)中蔓延開來。剛開始應(yīng)用3D打印技術(shù)的主要是博世、松下等外資公司,因為他們對3D技術(shù)的接受程度更高。現(xiàn)在國內(nèi)大公司也逐漸認可了。省內(nèi)萬向、吉利、眾泰、海康威視、蘇泊爾等大企業(yè),在新產(chǎn)品研發(fā)中均有采用3D打印技術(shù)。“每個月至少增加10個以上需要3D打印技術(shù)支持的客戶。目前,公司在國內(nèi)外有近千家客戶,省內(nèi)企業(yè)300至400家,其中杭州企業(yè)100至200家。”先臨三維科技股份有限公司副總經(jīng)理黃賢清說。
在我省3D打印領(lǐng)域,先臨公司是最早掘金者之一。“十年里,公司從三維成像及激光打印技術(shù)起家,到如今提供3D打印與數(shù)字化技術(shù)裝備及服務(wù)一體化解決方案。”黃賢清介紹。目前,公司已在杭州、溫州、麗水建成3D打印技術(shù)服務(wù)中心,接下來還將布點義烏、慈溪、永康、樂清等工業(yè)集聚地。
省冶金研究院院長顧小龍介紹,我省有汽車零配件、塑料、五金等大量制造企業(yè),它們正是3D打印技術(shù)得以推廣的沃土。
看中浙江制造業(yè)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,國內(nèi)3D打印技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)紛紛布局浙江。“我們在2007年已在寧波設(shè)立3D打印服務(wù)中心,目前臺州也布局了一個,很快金華的服務(wù)中心也將建成。”技術(shù)依托西安交通大學(xué)的陜西恒通智能機器有限公司副總經(jīng)理李虎城介紹。
錯位發(fā)展
“今年6月底,在北京有一場3D打印行業(yè)內(nèi)重量級研討會,包括工信部、科技部、中科院、工程院的一把手全部參加。在會議的展覽環(huán)節(jié),國內(nèi)外20多家3D打印設(shè)備制造商悉數(shù)到場,其中近10家國內(nèi)企業(yè),都是經(jīng)歷了20多年的持續(xù)研究出的成果。從展出產(chǎn)品來看,浙企和高校,目前在設(shè)備制造領(lǐng)域沒有比較成熟的核心技術(shù)成果。”浙江工業(yè)大學(xué)數(shù)字化醫(yī)學(xué)工程中心主任彭偉教授說。
顧小龍介紹,浙江3D打印產(chǎn)業(yè)有兩個鮮明特點,一是浙商憑借靈敏嗅覺,介入該領(lǐng)域較早,目前省內(nèi)已有不少從事3D打印技術(shù)研發(fā)、制造的企業(yè)。二是入門級的3D打印企業(yè)多。如設(shè)備開發(fā)方面,主要以生產(chǎn)科技含量不高的桌面級3D打印機為主,而工業(yè)級3D打印機鮮有涉獵。
自20世紀90年代初以來,清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校,在3D打印設(shè)備制造、3D打印材料、3D設(shè)計與成型軟件開發(fā)、3D打印工業(yè)應(yīng)用研究等方面,均開展了積極探索。
“目前,這些起步早的地方,在3D打印的很多領(lǐng)域,均有不同建樹。如西安交通大學(xué),早在10年前,就已經(jīng)在銷售成套的打印設(shè)備。北京航天航空大學(xué)的王華明教授,還因激光3D打印飛機鈦合金技術(shù)獲得2012年國家技術(shù)發(fā)明一等獎。面對同行已經(jīng)遠遠走在前面的領(lǐng)域,我們首先應(yīng)該思考,浙江的優(yōu)勢在哪里?”彭偉教授指出。
且看幾個例子:今年8月6日,杭州電子科技大學(xué),舉行了國內(nèi)首款可打印生物材料和活細胞的生物3D打印機成果發(fā)布會。該校研發(fā)的生物3D打印機,支持活細胞打印,打印的細胞存活率高達90%。杭州六維齒科醫(yī)療技術(shù)有限公司已為口腔數(shù)字化牙種植提供3D打印服務(wù)多年。
彭偉認為,借助已經(jīng)成熟的3D打印技術(shù),發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,錯位發(fā)展,在生物醫(yī)療領(lǐng)域的專用設(shè)備、材料和臨床應(yīng)用開發(fā)走出一條新路。“大家都知道,3D打印的關(guān)鍵要素有三維數(shù)據(jù)、打印設(shè)備和打印材料。目前,三維數(shù)據(jù)的采集技術(shù),已經(jīng)比較成熟。打印設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn),國內(nèi)已經(jīng)有很好的企業(yè),但材料研發(fā)這一塊,比較薄弱。從國外的經(jīng)驗看,3D打印材料未來市場需求遠遠超過設(shè)備本身。”
目前,杭州已初步形成3D打印的發(fā)展基礎(chǔ),浙江大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、杭州師范大學(xué)等高校都開展了3D打印關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究。
聯(lián)手克難
3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立大會期間,杭州培瑞科技有限公司董事長王建武找到了彭偉教授,探討起合作的可能性。
在這樣一個擁有打印設(shè)備研發(fā)制造企業(yè)、打印材料研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)、提供打印服務(wù)的企業(yè)、主要科研院所等40家單位的聯(lián)盟里,企業(yè)與高校