3D打印產(chǎn)業(yè)迎來了首份國家級(jí)發(fā)展推進(jìn)政策
2月28日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部研究制定的《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015－2016年）》（簡稱“《計(jì)劃》”）對(duì)外發(fā)布?！队?jì)劃》提出2016年，初步建立較為完善的增材制造（又稱“３Ｄ打印”）產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)銷售收入實(shí)現(xiàn)快速增長，年均增長速度達(dá)30%以上，整體技術(shù)水平與國際同步。
3D打印是快速成型技術(shù)的一種，是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印目前已經(jīng)運(yùn)用于多個(gè)行業(yè)。汽車及零部件制造是3D打印技術(shù)重點(diǎn)推廣領(lǐng)域。“3D打印技術(shù)在汽車零部件行業(yè)主要應(yīng)用于模具制造與產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)階段。歐美國家應(yīng)用這些技術(shù)較早，我國還處于剛起步階段。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展前景非常好，是對(duì)傳統(tǒng)零部件制造工業(yè)的顛覆。”華曙高科副總經(jīng)理吳晨濤表示。
加快零部件3D打印技術(shù)發(fā)展
在汽車零部件制造、整車開發(fā)過程中需要對(duì)汽車外形、內(nèi)外飾件造型進(jìn)行設(shè)計(jì)、評(píng)審和確定，應(yīng)用3D打印技術(shù)可以制定車燈、座椅、方向盤和輪胎等零部件快速成型件。此外，對(duì)于整車開發(fā)過程中產(chǎn)品設(shè)計(jì)可靠性的驗(yàn)證環(huán)節(jié)，3D打印技術(shù)可以在設(shè)計(jì)前期制作樣件驗(yàn)證，降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，減少研發(fā)成本。這是3D打印技術(shù)在汽車零部件領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，而《計(jì)劃》的發(fā)布有望加快3D打印技術(shù)與零部件研發(fā)跨界聯(lián)合，使該技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用。
據(jù)了解，3D打印技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于可以為復(fù)雜結(jié)構(gòu)金屬零部件免去開發(fā)開模環(huán)節(jié)，縮短新品開發(fā)周期，節(jié)省出更多的人力、財(cái)力和時(shí)間。此外，3D打印技術(shù)可使金屬零部件的力學(xué)性能和精度達(dá)到鍛造件的指標(biāo)，保證汽車零部件對(duì)于精度和強(qiáng)度的要求。
吳晨濤表示，現(xiàn)階段我國是一個(gè)制造大國而非創(chuàng)造大國，制造應(yīng)該積極推廣科學(xué)有效的路徑扭轉(zhuǎn)當(dāng)前的局面，而3D打印就是其中一個(gè)可靠的辦法?！队?jì)劃》發(fā)布非常及時(shí)，解決了3D打印如何與各行各業(yè)有效結(jié)合的發(fā)展難題。同時(shí)，刺激零部件企業(yè)能夠利用3D打印技術(shù)進(jìn)行積極創(chuàng)新，也為3D打印在零部件行業(yè)應(yīng)用帶來廣闊的市場(chǎng)。
2012年，3D打印在我國開始產(chǎn)業(yè)化，但該技術(shù)在汽車零部件行業(yè)推廣初期，幾乎沒有整車廠和零部件制造商愿意采用這項(xiàng)技術(shù)。吳晨濤介紹，2014年相關(guān)政府部門開始在行業(yè)內(nèi)調(diào)研，到2015年《計(jì)劃》正式發(fā)文，業(yè)內(nèi)制造商對(duì)3D打印認(rèn)知逐漸提升，部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)3D技術(shù)認(rèn)知到應(yīng)用的過渡。“3D打印帶來了汽車零部件行業(yè)技術(shù)的革新，帶來了商機(jī)，《計(jì)劃》會(huì)刺激這一新興行業(yè)在未來5~10年飛速發(fā)展。”吳晨濤自信地說。
材料缺乏是發(fā)展瓶頸
雖然國內(nèi)已有汽車零部件企業(yè)通過3D打印技術(shù)制作剎車連桿、剎車片、車燈、線束等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件用于研發(fā)使用。但相比歐美國家，3D打印在我國汽車零部件行業(yè)應(yīng)用發(fā)展剛剛起步，而制約其發(fā)展的瓶頸是材料缺乏與行業(yè)認(rèn)知低。
材料已經(jīng)被視為3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的攔路虎。為此，《計(jì)劃》提出要將3D打印與汽車、航空航天、生物醫(yī)療等重要細(xì)分領(lǐng)域分門別類地進(jìn)行跨行業(yè)聯(lián)合，突破一批增材制造專用材料。到2016年，實(shí)現(xiàn)鈦合金、高強(qiáng)鋼、部分耐高溫高強(qiáng)度工程塑料等專用材料的自主生產(chǎn)，滿足行業(yè)發(fā)展需求。
吳晨濤介紹說：“當(dāng)前市場(chǎng)上的化工材料有一萬多種，而能夠應(yīng)用于3D打印技術(shù)的卻只有50多種。材料應(yīng)用方面還有很大空間可以突破，很多企業(yè)正在積極研發(fā)新材料。例如，巴斯夫集團(tuán)正在針對(duì)汽車內(nèi)飾件的專業(yè)材料進(jìn)行研發(fā)，不久更多汽車內(nèi)飾件就可以應(yīng)用到3D打印技術(shù)。”
據(jù)悉，目前滿足汽車零部件行業(yè)3D打印要求的材料有純尼龍材料、礦纖復(fù)合材料、碳纖材料、玻璃微珠復(fù)合材料等。采用較多的是尼龍粉末材料，其具有色澤穩(wěn)定、抗氧化性好、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，成品后期噴漆效果好。
彼牧公司汽車事業(yè)部3D打印經(jīng)理王弄璋認(rèn)為，行業(yè)細(xì)分化、打印材料的突破與豐富將有利于3D打印技術(shù)在汽車零部件行業(yè)更好、更快發(fā)展。3D打印零部件材料種類顯著增加，意味著零部件制造成本或在三到五年內(nèi)大幅下降。未來，整車以及零部件領(lǐng)域?qū)?D打印技術(shù)需求是非常大的，或許會(huì)有更多的3D打印零部件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
3D打印技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的認(rèn)知度仍然較低
在這個(gè)整車與零部件制造商瘋狂壓縮成本、提高利潤、以量取勝的時(shí)代里，一項(xiàng)新技術(shù)能否立竿見影地讓企業(yè)看到效益和利潤，成為該技術(shù)可否推廣的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此，吳晨濤略顯失望：“3D打印縮減的研發(fā)費(fèi)用、開發(fā)周期是隱形的，并非能夠馬上帶來實(shí)際生產(chǎn)效益，因此3D打印在零部件行業(yè)推廣仍十分困難。”
王弄璋說：“我們發(fā)現(xiàn)很多企業(yè)對(duì)3D打印認(rèn)識(shí)不深，企業(yè)內(nèi)沒有可以對(duì)接3D打印技術(shù)的部門，這增加了對(duì)零部件、整車企業(yè)推廣3D打印技術(shù)的難度。一臺(tái)3D打印設(shè)備價(jià)值上百萬元，如果沒有及時(shí)可預(yù)見的效益，一般企業(yè)很難認(rèn)可這筆投入。”
不過可喜的是，隨著3D打印技術(shù)的深入，目前已有上汽、大眾等部分整車企業(yè)聯(lián)合零部件企業(yè)制作汽車內(nèi)外飾件的3D產(chǎn)品。這說明制造商們已經(jīng)開始接受3D打印技術(shù)?！队?jì)劃》的發(fā)布將促使汽車制造企業(yè)能夠拋開傳統(tǒng)加工生產(chǎn)思路，運(yùn)用科技創(chuàng)新思路，把3D打印與汽車行業(yè)聯(lián)系起來，完成體系創(chuàng)新。“如果政府能夠協(xié)助行業(yè)建立一個(gè)有效平臺(tái)，把高校、企業(yè)與零部行業(yè)聯(lián)合，則可以快速有效推動(dòng)3D打印技術(shù)在零部件行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展。”吳晨濤如是說。
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