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3D新聞

3D打印技術:一場深刻的人文革命

星之球激光 來源:藝術國際2014-02-19 我要評論(0 )   

3D打印技術的具體分為幾類? 浙江省冶金研究院總經(jīng)理顧小龍:3D打印技術分為四類,包括固化成形技術、疊層實體制造技術、熔融沉積造型技術和選擇性激光燒結技術。其中,...

   3D打印技術的具體分為幾類?

  浙江省冶金研究院總經(jīng)理顧小龍:3D打印技術分為四類,包括固化成形技術、疊層實體制造技術、熔融沉積造型技術和選擇性激光燒結技術。其中,選擇性激光燒結技術是在激光照射下進行燒結,在激光燒結的過程中,為防止金屬的氧化,必須將金屬粉末密封在容器中進行。激光燒結技術的特點主要是采用多種材料,對形狀沒有要求,精度高、材料利用率高。同時我們也應該看到,激光燒結成形速度較慢,強度較低,打印機價格非常昂貴。

  在激光燒結技術基礎上發(fā)展的激光熔化技術是一種金屬件直接成形方法,是快速成形技術的最新發(fā)展。激光熔化技術有很多優(yōu)點,它可以直接制成終端金屬產(chǎn)品,省掉中間過渡環(huán)節(jié),可得到冶金結構的金屬實體,密度接近百分之百,工件也較高的拉伸強度,較低的粗糙度,較高的尺寸精度,適合各種復雜形狀的工件,尤其適合內(nèi)部有復雜異型結構的模型。

  3D打印能否推動第三次工業(yè)革命?

  沃勒斯合伙公司總裁Terry Wohlers:我覺得眾多要素正在融合起來,匯聚成為一個新的產(chǎn)業(yè)革命。因為各個行業(yè)都受到了它的影響,不僅是傳統(tǒng)的航空、汽車、醫(yī)療等行業(yè),同時還包括珠寶、時裝、食品等,還有紡織業(yè)以及人類的身體組織。我相信,未來我們可以打印腎、內(nèi)臟器官或者是指頭,還有心臟器官和肢體。我們可以打印身體各部分,把它植入病人身體當中。我覺得這是一個非常令人振奮人心的時代,這個完美風暴正在匯聚,我們正在為下一次的工業(yè)革命做好準備。

  亞洲制造業(yè)協(xié)會CEO羅軍:從我做產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究的角度來看,說3D打印技術要推動第三次工業(yè)革命,我覺得目前下還為時過早。但是我們堅信沒有什么不可能,將來某一天隨著3D打印技術的進一步完善和成熟,它可能會創(chuàng)造更多的奇跡。

  中科院寧波材料研究院研究員張文武:3D打印作為數(shù)字化、分布式、個性化制造技術的一部分,是非常有影響力的技術。然而,我認為新工業(yè)革命不應當僅僅局限于3D打印。除了前面我們所說的新能源革命、信息革命和制造業(yè)的革命之外,新工業(yè)革命還應當包括人文革命。能源革命、信息革命要有人文革命加以牽引,今天我們講文創(chuàng)產(chǎn)業(yè),大家講的是目前的商業(yè)利益,但是我覺得更長遠地來看,我們正在進入一場非常深刻的人文革命,或者人類文明演化的革命。

  3D打印技術能否走進普通人的家庭,對生活帶來顛覆性的影響?

  中國3D打印聯(lián)盟聯(lián)席理事長、華中科技大學材料學院教授史玉升:我認為,這個技術將來肯定可以進入家庭。除了打印家庭日用品以外,3D打印還有一個很大的潛力,就是教育。中國傳統(tǒng)文化對教育是非常重視的。如果有了3D打印機,孩子可以脫離網(wǎng)絡,自己創(chuàng)造玩具并把它打印出來。將來3D打印機進入家庭,對孩子的教育特別有幫助。但是現(xiàn)在的問題是第一,中國的家庭還沒有認識到這個技術;第二,這個技術的成本還有點高,第三,材料的問題。目前家庭教育的話,用現(xiàn)在的材料就可以了。但如果要打造功能性的家用零部件,那需要材料上過關。

  如果3D打印機變得觸手可及,產(chǎn)品的復制必將更加容易,如何處理隨之而來的知識產(chǎn)權問題?

  德國EOS大中華區(qū)總經(jīng)理吳承軒:我覺得知識產(chǎn)權是一個我們必須正視的問題,現(xiàn)在看起來沒有一個很明確的解決方法。所以,我覺得只能通過整個行業(yè)或者聯(lián)盟,或者是ISO來共同討論出一個比較好的辦法。當然,我認為它不會是擊跨這個行業(yè)的問題。我認為,知識產(chǎn)權本質(zhì)上就是我們對每個人對于其的一個認知,而中國作為一個在這個行業(yè)里作為領先的國家,需要調(diào)動每個個體的積極性共同來盡一份力量。

  馮濤:我認為,知識產(chǎn)權這個問題對中國企業(yè)來說是一個比較嚴重的問題。國內(nèi)的企業(yè)應該說在這方面是個空白。雖然很多企業(yè)有一些專利,但是這些專利可能不是為了保護產(chǎn)權,可能是為了拼銷售、為了拿高新技術證書,等等。所以我們的專利、我們保護什么,這些都不是非常明確的??梢哉f,在知識產(chǎn)權這個問題上我們面臨非常嚴峻的挑戰(zhàn)。

  3D打印技術對于制造業(yè)的戰(zhàn)略意義是什么?

  史玉升:第一,3D打印是提升我國創(chuàng)新能力,實現(xiàn)從中國制造走向中國創(chuàng)造的重要途徑;第二,3D打印將極大地降低產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新成本,縮短創(chuàng)新研發(fā)周期,并且能夠簡化制作提高產(chǎn)品質(zhì)量與性能。過去一些需要分開制造的產(chǎn)品,我們可以通過3D打印技術整體制造出來;第三,3D打印能制造出傳統(tǒng)工藝無法加工的零部件,極大增強了工藝實現(xiàn)能力;第四,3D打印提高了難加工材料可加工性,拓展了工程領域;第五,3D打印開拓了綠色的制造模式,節(jié)省了材料,并將帶來傳統(tǒng)的設計方法,包括零件的設計方法和模具的設計方法的變化變化,傳統(tǒng)的方法是面向制造工藝的設計,現(xiàn)在可能是面向性能的設計;另外,3D打印將會變革傳統(tǒng)制造模式,形成新型制造體系。將來制造模式可能是個性化制造,一個人可能就是一個制造工廠。支撐個性化定制和高級創(chuàng)新模式實現(xiàn),催生一些專業(yè)化創(chuàng)新服務模式。

  目前,全球3D打印技術呈現(xiàn)出怎樣的發(fā)展趨勢?

  沃勒斯合伙公司總裁Terry Wohlers:目前,3D打印技術受到了越來越多的關注,這是在過去的25年間這個行業(yè)沒有發(fā)生的事情。我們可以看到,這是一個雪球效應,這個雪球滾得越來越大。 第一個主要趨勢是低成本的桌面打印機,也就是個人的3D打印機從2011年的23000多臺,增長至35000臺,并且正在變得無處不在。第二個主要的趨勢就在于這些系統(tǒng)實現(xiàn)了一些非常重要的應用。比如GE航空會在航空領域使用我們的3D打印。以前都是焊接的,通過3D打印的方式重新設計零部件,并把它加入到制造過程當中來。設計參與到制造的過程中來,很多優(yōu)秀的設計師正在推動這個技術在各個領域的應用。

  中國和世界發(fā)達國家在3D打印技術本身存在怎樣的差距?

  Terry Wohlers:首先,在中國和美國,很多3D打印技術領域的學術和工業(yè)研究都是在并行進行的,特別是在生物化醫(yī)療領域。我覺得西方總的來說主要是美國、歐洲,還有中歐以及其他歐洲國家已經(jīng)更快地采用了這個技術來進行工業(yè)化的應用。所以,從這個角度來看,兩個國家的區(qū)別主要是在理解什么是可能的上面。但是在生產(chǎn)上,我覺得關鍵是這種技術會適用于哪些領域。如果你想把這樣的技術應用于大批量生產(chǎn)的話,那么你肯定會失敗的,因為這個領域在可預見的未來,3D打印產(chǎn)品非常小眾的,所以我覺得這是在3D打印機生產(chǎn)當中應該正視的問題。

  還有成本的問題。使用3D打印的材料和機器,我們要做一個平衡的分析,必須要看它的成本效益,要具體情況具體分析,看一下這種技術是不是適合這個領域。美國和歐洲在這個方面做了很多工作。他們試圖去了解哪些地方適用3D打印技術,這種技術的缺陷在哪里,這種下游的運行都需要用來保證質(zhì)量的要求。所以,這些東西都不簡單,只是簡單地打印出一個產(chǎn)品很容易,但實際上要把它做成高質(zhì)量的零部件是需要花很多心思和功夫的,所以我覺得這是在西方和中國之間存在理解上的一個差異。#p#分頁標題#e#

  中國和世界發(fā)達國家在3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面為什么存在差距?

  羅軍:我認為既有我們自身的原因,也有外部的原因,自身的原因我認為是兩個方面。一方面,3D打印技術不是一個替代性很強的技術,它替代不了傳統(tǒng)的制造業(yè)。另一方面,是我們自身的原因。我們現(xiàn)在從事3D打印技術的基本上都是清一色的專家、大學教授和科研單位的專家。專家對市場駕馭能力的缺乏導致3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展總是不那么順利。既是專家、科學家,又是企業(yè)家的,全球成功的也沒有幾個。所以,我覺得推廣市場的應用這方面是我們的短板。

  在中國,3D打印作為新興產(chǎn)業(yè),會不會是一個泡沫?

  吳承軒:我不認為3D打印產(chǎn)業(yè)會是一個泡沫,有這樣幾點理由。第一點,它的投資金額并沒有光伏和高科技產(chǎn)業(yè)那么大。第二點理由主要建立在最終應用的事實方面。一方面,3D打印的很多應用已經(jīng)非常成熟了,只是國內(nèi)還沒開始使用,一旦開始使用的話,就會有一個基本的需求存在。并且這個需求在不斷地被開發(fā)出來,并不斷地成長。只要有終端應用和需求,而且這個需求不斷成長,它就會支撐這個行業(yè)的發(fā)展。所以我認為它可能是一個媒體的泡沫,但是回歸到產(chǎn)業(yè)鏈實際發(fā)展層面的話,3D打印產(chǎn)業(yè)會實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。

  美國Drexel大學教授周功耀:這個問題應該從兩個方面來看。一方面就是這個產(chǎn)業(yè)有沒有成為泡沫的可能性。據(jù)我的分析,經(jīng)過幾次不管是經(jīng)濟危機,還是泡沫經(jīng)濟以后,無論是政府還是群眾對一個事情的判斷能力越來越強了。就如同在本屆3d打印大會,我們既看到了它的前途光明,同時又認識到它還面臨許多挑戰(zhàn),它無法替代傳統(tǒng)制造手段,而只是和傳統(tǒng)形成互補。第二點,在市場經(jīng)濟中,雖然政府也會參與,但是政府的參與要服從資本,保證市場的它穩(wěn)步前進。對這一點我不擔憂?,F(xiàn)在媒體想把它搞成一個聲勢,我覺得應該正態(tài)地配合這個趨勢,借著這個勢頭,不管是政府也好,還是新聞媒體也好,這樣去把它往上推動,從教育領域推動3D打印技術的普及。

  如何促進3D打印產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展?

  全國政協(xié)副主席張梅穎:第一,3D打印行業(yè)要加強資源整合,集群發(fā)展,3D打印技術誕生30多年來,走過了一個非常艱難曲折的道路,一直沒有得到廣泛運用,既有行業(yè)自身原因,也有外部原因。自身原因主要在于3D打印技術不是替代性很強的技術,外部原因主要是廣大用戶企業(yè)對3D打印技術還處于觀望狀態(tài),缺乏足夠的認識。從國際國內(nèi)3D打印行業(yè)的現(xiàn)狀來看,小而散是行業(yè)普遍現(xiàn)象,國內(nèi)從事3D打印技術的科研單位和企業(yè)總數(shù)不過二三十家。2012年,全球3D打印技術行業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值不足30億美元,從中不難看出3D打印技術目前在整個制造業(yè)領域中規(guī)模還非常小。

  最近,美國航空航天局探究3D打印食品給宇航員做飯,因為上火星必須為宇航員持續(xù)數(shù)年的任務準備足夠的食品。每個政府近年也加大了對3D打印技術的扶植力度,引起了世界各國對3D打印技術的廣泛關注。我們一些地方政府在今年的政府工作報告中紛紛提出要對3D打印技術產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,仿佛一夜間3D打印就會在中國大地遍地開花。但是,市場在哪里?用戶在哪里?我們尚不清楚。對于一項新興技術的培育僅憑熱情遠遠不夠,我們要理性,更要客觀的科學規(guī)劃布局,避免在發(fā)展初期一哄而上,形成惡性競爭,防止3D打印技術重蹈光伏行業(yè)的覆轍。

  第二,3D打印技術的發(fā)展要與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結合。當前,3D打印技術最大的難題是市場運用,3D打印技術只有在產(chǎn)業(yè)化過程中得到廣泛運用,才能進一步成熟和完善。中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)很強,比如鋼鐵產(chǎn)業(yè)世界第一,但產(chǎn)能過剩與高端品種不足的問題并存,而3D打印技術最大的優(yōu)勢是能夠滿足個性化需求和產(chǎn)品高端開發(fā),以利于摒棄以量取勝造成原材料和能源消耗大、環(huán)境污染惡化的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)模式。3D打印在文化創(chuàng)意、生物醫(yī)學、工業(yè)等領域具有廣泛的應用前景。當前,我們的3D打印行業(yè)一方面要積極主動與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結合,開發(fā)出適合傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)所需要的技術和產(chǎn)品,幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改進生產(chǎn)工藝。另一方面,要加大宣傳教育和科技普及力度,讓社會各界對3D打印技術有更為清晰的認識和把握。

 

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