3D打印行業近一兩年在國內以飛快速度進入人們的視線,其廣泛的應用令人對其未來的市場空間產生無限聯想,甚至被譽為是引領第三次工業革命的新興產業。國內越來越多的企業正積極布局進入3D打印行業。然而,理想與現實之間,總是存在一定的距離。國內3D打印產業與歐洲、美國相比仍然有較大差距。
一、“3D打印”“玩”家多,核心技術短板凸現
“3D打印”引領了制造業的變革,正逐漸改變世界。這聽起來很振奮人心。“3D打印”技術毫無疑問是一項令人稱奇的技術,但它并不神秘。
3D打印機又稱三維打印機,是一種累積制造技術,即快速成形技術的一種機器,它是一種以數字模型文件為基礎,運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。現階段三維打印機被用來制造產品,以逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印機的原理是把數據和原料放進3D打印機中,機器按照程序把產品一層層造出來。
3D打印機堆疊薄層的形式有多種多樣。3D打印機與傳統打印機最大的區別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料,堆疊薄層的形式有多種多樣,可用于打印的介質種類多樣,從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。
Stratasys大中華區總經理汪祥艮日前在接受記者采訪中,用“突飛猛進”來形容近幾年國際上3D打印技術與材料的發展。汪祥艮說:3D打印已跳出設計領域,進入生產領域。在國外,機器人、軍工、航空航天、醫療、汽車等高端制造領域開始大量應用3D打印技術。如寶馬、沃爾沃汽車的組裝模具廣泛使用3D打印產品,可節省90%制造時間。在國內,“3D打印+制造業”呼之欲出,但尚未進入廣泛應用階段。然而,3D打印設備制造領域已出現無序競爭跡象。不少國內3D打印設備制造企業一擁而上、低價競爭。個別企業無一項核心技術。
二、我們必須力克浮躁,潛心提升核心競爭力,這是當務之急。
“3D打印建筑”將徹底顛覆傳統建筑行業?
不久前,一則來自意大利的消息透露,世界上最大的3D打印機“三角洲大”(高達12米)問世了,不僅個頭大,最關鍵的是,這臺打印機建造房屋成本極低。
這臺打印機由一個直徑6米的堅固金屬架支撐,旋轉的噴嘴也有攪拌器的功能,可以均勻地打印材料,所用的材料是粘土,然后再用少量的化學添加劑進行結構的加固。此外,這款“巨無霸”造房十分迅速,能夠提供一種非常靈活的建筑,這些建筑呈鳥巢狀,還能進行組裝。一旦這項技術加以推廣,那么三維打印房屋將變得越來越普遍。相對于普通建筑來說,這款打印機更加適用于廉租房建設和快速建設,所建房屋可以經受住地震、龍卷風和洪水等自然災害的考驗,對于發展中國家的災區救援來說,具有很好的市場前景。
據介紹,這臺打印機,高6.6米、寬10米、長32米,底面占地面積足有一個籃球場那么大,高度有三層樓高。這些亮相于世人面前的3D打印房屋,是在異地打印好后搬運到上海的。
在人們的傳統概念中,油墨總是液體的。其實,3D打印房屋所用的“油墨”是一種經過特殊玻璃纖維強化處理的混凝土材料。這些“油墨”擠出后會很快凝固、不塌落,保證打印機能連續打印。
曾有媒體引用當事人對3D打印房屋的溢美之詞:與傳統建筑施工工藝相比,3D打印的建筑不但建材質量可靠,還可節約建筑材料30%~60%、縮短工期50%~70%、減少人工50%~80%,3D打印的建筑至少能使建筑成本降低50%以上。
依據何在?存疑有三:
其一,現在所見的3D打印建筑大抵是一些迷你建筑物,倘若打高大建筑,其主體受力的墻、柱、梁的鋼筋結構的綁扎是萬萬不能被節約的,那樣的話,3D打印機豈不自貶身價,成了通常建筑施工使用的混凝土泵車?
其二,如果3D打印建筑是采取特定空間預制構件,然后現場拼裝,那么,現在住建部力推、正在全國各地開花結果的建筑工業化,不是比3D打印速度更快、成本更低、更成熟?
其三,據有關知情人士透露,3D打印建筑的“油墨”其實都是由優質材料碾軋粉碎后,與特種粘結劑攪拌而成,成本不菲。退一步說,即便“油墨”的基料真可以用碎磚、碎石碾軋粉碎后與粘結劑攪拌合成,工地上哪有那么多廢碎磚、碎石?何況碾軋的成本也不會低。
業內不少資深人士的看法是:對于“3D打印建筑”將徹底顛覆傳統建筑行業的觀點不敢茍同。但3D打印在打印曲面及其復雜的建筑裝飾構件方面,相比傳統工藝,無疑具有巨大的優勢,大有用武之地。
三、市場呼喚相關國標與政策扶持
對于正處于培育推廣階段的中國3D產業而言,政府的重視與政策扶持顯得尤為重要。目前國內已有多省市成立了地方3D打印產業聯盟,并在相關政策中提及要重點發展3D產業。教育部也正在制訂方案,讓3D打印走進學校。但是,3D打印產業多年來缺乏全國性的產業宏觀規劃和引導,沒有一個方向性的指引。不久前,工信部、發改委和財政部明確提出,將“研究制訂增材制造(即3D打印)工藝、裝備、材料、數據接口、產品質量控制與性能評價等行業及國家標準”。業內人士均認為,這一標準的盡快出臺,將有助于3D打印技術的推廣應用,避免行業無序競爭。《國家增材制造發展推進計劃(2014-2020年)》,進一步明確了產業的發展方向,并在政策上給予更多的支持,將成為推動3D打印產業發展重要力量,進一步引爆中國的3D打印。
3D打印技術,屬于新一代綠色高端制造業,與智能機器人、人工智能并稱為實現數字化制造的三大關鍵技術。這項技術及其產業發展是全球正在興起新一輪數字化制造浪潮的重要基礎。加快3D打印產業發展,有利于國家在全球科技創新和產業競爭中占領高地,進一步推動我國由“工業大國”向“工業強國”轉變。
3D打印真正在國內普及,并要走向世界的前列,需要有一大批具有核心競爭力的優秀3D打印企業。業內人士呼吁:盡快出臺相關國標的同時,需要對3D打印的龍頭企業予以培育,加大研發投入,提供政策優惠,輔助關鍵技術攻克。