盤點：2020年中國十大3D打印創(chuàng)新

2020-11-12 08:35
世界多國紛紛將3D打印作為未來產業(yè)發(fā)展新的增長點加以培育。早在2012年，美國就將“增材制造技術”確定為首個制造業(yè)創(chuàng)新中心(后更名為“美國制造”)，歐盟、韓國、日本、新加坡、俄羅斯等國也通過各種措施促進3D打印產業(yè)向前發(fā)展。
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　　從3D打印興起開始，我國先后頒布了多項政策支持3D打印產業(yè)的發(fā)展。在政策的支持下，3D打印企業(yè)如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，并快速成長，北京、廣東、浙江、陜西等地3D打印產業(yè)發(fā)展也進展顯著。據(jù)統(tǒng)計，僅廣東省從事3D打印業(yè)務的企業(yè)就超過400家，擁有多個3D打印產業(yè)園。

　　隨著3D打印的火熱發(fā)展，數(shù)控機床等傳統(tǒng)的減材制造方式是否會被取代也成為了社會各界人士熱議的話題。近幾年，我國數(shù)控機床的技術正逐日提升，與3D打印各自找到了落地的場景。一般來說，數(shù)控機床需要通過事先編好程序，通過不斷地切削來實現(xiàn)物體的成型。而3D打印機的工作原理和數(shù)控機床類似，同樣依據(jù)計算機指令工作，所不同的是它是通過層層堆積原材料制造產品。所以3D打印也稱“增材制造”。

　　3D打印與傳統(tǒng)制造業(yè)的顯著區(qū)別在于產品成型的過程上。在傳統(tǒng)的制造業(yè)，整個制造流程一般需要經過開模具、切割、鑄造或鍛造、部件組裝等過程成型。3D打印則免去了復雜的過程，無需模具、一次成型。因此，3D打印可以克服一些傳統(tǒng)制造上無法達成的設計，制作出更復雜的結構。

　　反過來看，數(shù)控機床是計算機數(shù)字控制(CNC)的一種類型，它可以加工復雜、精密、各式各樣的零件。一般而言，數(shù)控機床利用計算機指定的程序，通過削、銑等步驟剔除多余材料，來達到最終產品，屬于典型的減材制造。

　　一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以“全球采購、分工協(xié)作”為主要特征，產品的不同部件往往在不同的地方進行生產，然后再運到同一地方進行組裝。而3D打印則是“整體制造、一次成型”，省去了物流環(huán)節(jié)，節(jié)約了成本和時間。

　　另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以生產線為核心、以工廠為主要載體，生產設備高度集中。而3D打印則體現(xiàn)了以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術與制造業(yè)的融合。

　　機床作為傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展的一大產物，與新一代3D打印加工制造方式大有不同。機床是制造業(yè)的母機，如果3D打印技術能融入機床領域，無疑是如虎添翼。兩者結合不僅使生產制造效率提高，而且可以完成許多制造難題。

　　機床中的專用機床，能夠根據(jù)客戶要求而定制功能，但功能不夠強大、豐富，可能還未達到隨心所欲地設計制造。但若隨著3D打印的引入，機床產品在普及與應用度上均可能實現(xiàn)大大提升。

　　據(jù)了解，3D打印技術在目前我國工業(yè)零部件制造方面已經得到一定應用，但尚未進入大規(guī)模工業(yè)應用，其工藝與裝備，以及在醫(yī)療、航空航天等領域的應用都有待進一步開拓。就目前的形勢來看，3D打印技術并不具備取代傳統(tǒng)制造業(yè)的條件。在大批量制造等方面，以機床制造為體現(xiàn)的高效低成本的傳統(tǒng)減材制造法更勝一籌。

　　當然，隨著對金屬增材制造的重視，越來越多的傳統(tǒng)機床制造領域的設備廠商紛紛進入到增材制造領域，有的推出基于數(shù)控加工中心的混合式增材制造設備，有的干脆直接進入全新的增材制造領域。例如，日本馬扎克。馬扎克推出了Integrex i-400am(增材制造)的復合加工設備。Integrex i-400am是成套設備，比較適合于小批量生產的加工材料，如航空航天零部件耐熱合金的加工，零部件的高硬度材料的加工。

　　減材制造與增長制造方式長期并存，是一個可以遇見的趨勢。不過，未來，這一狀況可能發(fā)生改變。不論如何，能夠實現(xiàn)產品精細化、自動化、高效化制造的方式，將有望得到多元化應用。


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