劉貴浙
自從20世紀80年代中期出現(xiàn)以來,3D打印技術(shù)經(jīng)過三十年的發(fā)展,特別是近幾年的快速進步,已趨于成熟并初步形成規(guī)模化體系。
3D打印與傳統(tǒng)制造業(yè)的最大區(qū)別在于產(chǎn)品成型的過程上。傳統(tǒng)制造業(yè)的制造流程一般需要經(jīng)過開模具、鑄造或鍛造、切割、部件組裝等過程。3D打印則免去了復(fù)雜的過程,無需模具,一次成型。因此,3D打印可以實現(xiàn)一些傳統(tǒng)制造模式無法達成的設(shè)計,制作出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
隨著技術(shù)的不斷進步,3D打印在鑄造精度上已經(jīng)可以與傳統(tǒng)方式相媲美,但是在大規(guī)模生產(chǎn)上,3D打印目前仍無法獲得規(guī)模經(jīng)濟,在成本上和效率上不具優(yōu)勢。因此,目前階段,3D打印主要被應(yīng)用于個性化、小批量和高精度的產(chǎn)品制造上。
我國的3D打印技術(shù)起步較晚,比歐美等國落后了大約十年。1999年以前,受研發(fā)成本等因素的限制,我國3D行業(yè)還處于萌芽階段,對于3D打印材料的研究也涉及較少。2000-2011年間,我國的3D打印開始起步,有部分高校開始進行3D打印的研究。2011年后,我國的3D打印行業(yè)進入了高速發(fā)展期。
目前我國尚未形成完整的3D打印產(chǎn)業(yè)鏈,涉及企業(yè)主要為設(shè)備制造商。尤其是FDM等專利放開以后,涌現(xiàn)出了一大批新進入者。
對于3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的三個環(huán)節(jié)——上游耗材、中游打印設(shè)備、下游打印應(yīng)用與服務(wù)來說,上游與中游都存著在較大的技術(shù)壁壘,下游相對來說切入的門檻更低。隨著工業(yè)設(shè)計對于金屬模具的效率和精度要求不斷提升,越來越多的傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)找到其與3D打印技術(shù)的結(jié)合點,本土3D打印服務(wù)的優(yōu)勢將愈發(fā)凸顯。
3D打印產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在面臨的最大瓶頸在于打印材料還不能夠滿足工業(yè)應(yīng)用的要求,使得3D 打印的應(yīng)用范圍受到了較大的限制。隨著材料領(lǐng)域的突破,3D打印作為一種“破壞性創(chuàng)造技術(shù)”,將可能重塑制造業(yè)。未來,在3D打印技術(shù)的推動下,制造業(yè)將實現(xiàn)大規(guī)模制造和手工制造兩種模式的融合,出現(xiàn)大規(guī)模訂制。