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3D打印熱潮的主流應用 桌面級應用興起

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-20     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:123
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20世紀90年代中期,中國進入快速成型設備使用的第一個高潮,一些大型電子設備廠商、汽車廠商開始“嘗鮮”。華中理工大學也于1996年成立自己的快速成型企業—武漢濱湖,采用的是與隆源同樣的激光燒結工藝(SLS)。

1998年,隆源賬面上只剩34萬元現金,要養活14個人,母公司隆源實業要求其遷往他址。此時,國家資助天津、西安、寧波、武漢、深圳五個城市成立以快速成型技術為主的生產力促進中心,試圖發揮先進技術的服務作用。這次天津服務中心的承辦方天津大學內燃機研究所選擇了隆源,之后寧波方面也向隆源下了訂單。此后,隆源業績略見好轉。進入21世紀,國家將快速成型制造列入高職教育的培養方案,拉開了教育界對這類設備的采購熱潮,殷華、濱湖等企業獲得了成長空間。但由于隆源將產品定位于百萬級的工業設備,卻在這波市場發展中收獲甚微,這也暴露隆源產品單一、研發不足的問題。2001年前后,隆源每年可銷售十一二臺設備,年收入1000多萬元。

在馮濤看來,隆源不賺錢的原因比較復雜,但一個主要原因在于,“因為國內的商業環境,這東西價格被拉下來了。”隆源在一些公開招標中,經常遇到高校背景的同行,而“他總是比我便宜”。其中原因也很容易理解,高校企業很容易獲得從中央到地方的各項政策支持,如科研資金、土地使用等,這些是市場化程度較高的隆源無法獲得的。

“他們可以很容易地從政府拿到幾百萬元各種項目的基金,而對我們來說這個難度就要大很多”,馮濤說。在隆源40人的團隊構成中僅有七八個人負責研發。而據濱湖公司董事長、華中科技大學快速制造中心主任史玉升教授介紹,華科這邊有數十人的科研團隊可以為濱湖提供技術支持。

校辦化特色鮮明,給中國3D產業發展帶來的影響還不僅于此。曾在美國3D?Systems公司任技術總監的許小曙,2009年年底回國創立湖南華曙,從事3D打印開發。他曾經這樣評價中美3D打印產業表現出來的差異:“我們那時候搞3D,一個項目出來,一定要有經濟效益,所以在選題各方面非常謹慎。國內依托于高校形成的公司有一個缺點,很多東西都嘗試過,但是沒有最后形成一個真正能夠商業化、產生效益的結果,最后可能就是做了一臺樣機,發表一篇文章,得了一個什么獎,然后就停在那里,沒有往下走的東西了。我覺得這非常不好。”

也因此,并不是所有校辦企業都能發展好。于是,2003年,殷華的幾個管理者創辦了他們自己的公司—太爾時代,最初以生產十萬到五十萬元的工業級設備為主。

雖然美國主要3D打印企業3D?Systems和Stratasys,已經在達斯達克上市多年。但據評估,目前,全球3D打印市場一年的市場總量不過20億美元,而國內只有不到2億元人民幣。北極光副總裁黃河在3D打印領域“一直在看,但是沒有看到比較合適的標的”,他說,主要原因在于,“沒有規模化的市場,還應該等一等”。

快速成型技術主要有三類應用:一是制造原型件驗證設計;二是“打印”蠟模、砂型間接參與鑄造;三是生產功能件直接使用。

3D打印可以加快新產品的研發,并解決傳統方法無法加工的難題。史玉升說,“從開發的角度講,如果你用傳統方法,開模具甚至就是幾百萬,時間周期長,開一個汽車發動機的缸蓋可能就是半年左右,打印機的話只需半個月。”就生產功能件而言,目前有了兩個領域:一個是高端制作,如對可靠性要求高、形狀復雜的飛機部件,以北航、西北工大的產學研項目為代表;另一個領域是各種醫療應用,目前,清華等大學正在嘗試這方面的應用拓展。此外,還有部分用于個性化生產。

直接生產功能件是當前美國興起的這股3D打印熱潮的主流應用,而國內仍以第一類應用為主。“國外有40%-50%的產品是直接做終端產品樣機,而國內基本上還是在功能性測試、研發階段來用這個技術。”許小曙說。

“3D打印市場的大小和中國的產業結構密切相關,國家向原創型、技術開發型轉變,需求就多,搞代工就不需要。”金模網CEO羅百輝認為,即便是用于模具加工,3D打印同樣面臨著競爭性技術。2003年,數控手板開始在中國興起,手板是在開模具之前根據設計圖紙制作的樣板,早期用手工加工,精度差、費時,但數控機床大規模推廣后,手板加工也迎來了革新,而3D打印出原型雖然快,但成本高、材質受限,綜合優勢較手板不再明顯,因此受到很大沖擊。之前國家支持的五家生產力促進中心或關閉或轉型,最后只剩天津一家。

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