3D打印飞机部件 助推歼-15战机研发
2013年5月10日,第九届北京国际LED展览会暨3D打印技术展在中国国际展览中心举行。3D打印机在打印产品。
2013年1月19日,北京新街口小西天附近的北京工业设计创意产业基地,中国首家3D体验馆可实现3D摄影。
将打印部件安装在飞机上
3D打印金属部件
对打印部件进行加工
2013年3月,武汉光谷诞生了国内第三家民营3D打印照相馆,可帮助人们完成“自我”的复制。
2013年5月,上交会,用3D打印技术打印出的枪支模型。
3D打印机打印出的人手模型。
大到飞机、汽车,小到手枪、巧克力,统统都可以“打印”出来。3D打印,这项被誉为“将带来第三次工业革命”的数字化制造技术,似乎近两年才走入国内民众的视野。事实上,早在上世纪90年代,中国高校和科研机构就已经开始了3D打印技术的研究,如今部分科研成果已处于世界领先水平。
在工业领域,3D打印虽然不再是新生事物,但是在民用领域,3D打印才刚刚起步,要走的路还很长。
体验
3D打印轻松造雕像
这很难称得上是一台人们印象中的打印机。这是一个庞然大物,有一人多高,像一个超大号的冰箱,里面的机器手在不停地挥动,像画画一样“描绘”下面的一块物体。
在中国首家3D打印体验馆——上拓3D体验馆——旁边的几个设备间内,记者看到了正在制作成品的各种3D打印机。其中一台机器的学名是“FDM快速成型机”,工艺原理是“熔融挤压堆积成型”。而在3D打印体验馆内,摆放着一台老式台式电脑屏幕大小、方头方脑的机器——这台家用3D打印机看起来就小巧多了。对比两种机器的打印成品,家用3D打印机的成品无论是在精度还是材质上,都比工业用成品要粗糙。
这间3D打印体验馆并不大,只有一间屋子。除了家用3D打印机,还有一把椅子和看起来像照相馆的设备。据介绍,这是用来做3D照相的地方。这家3D打印体验馆也叫3D照相馆,是继日本之后开办的全球第二家3D照相馆。馆内还摆着3D照相的成品和一些用3D打印制作的个性创意小成品,比如链状手机壳、镂空花瓶、富有创意的戒指、3D游戏里的动漫形象、卡通真人玩偶等。
在上拓3D体验馆,来参观的人并不多,但是来“考察”和“询价”的人不少。有的人想购买3D打印机,不停地询问打印机的各种使用方法;有的人想要“打印”一个3D产品模型,向有关人员询问价钱;有人希望成为网络加盟商,利用3D打印技术“赚钱”……
发展
距普通民众还有距离
虽然3D打印还未普及,但是在网上商店已经可以轻松买到3D打印机。
在一家从事个人桌面化3D打印机的香港企业网店里,其出售的打印机价格在3000元至5000元不等,其技术总监高萌介绍,从2008年开始关注这个行业,目前网店一个月销量50至60台,其中近80%销往国外。“可能因为中国的产品更便宜。”除了整体机,网店机器的配件和材料,月销量在百余件以上。高萌介绍,购买人群主要是动漫、机械设计、珠宝加工、医疗、考古等领域的专业人士。
不过,总体来说,大部分网店的店主都认为“目前3D打印机离普通民众还是有一定距离”。他们认为,除了成本因素,相比国外,中国公众缺乏一种自己动手摸索的意识。
据了解,3D打印机有原型机,软件和硬件各种资源都是免费和开源的。也就是说,谁都可以去它的网站下载设计资料,包括电路与机械部分,还有软件的源代码。还有一些国外品牌的前几代产品,都是开源的。通过这些开源的数据和资料,每个人都能组装出自己的3D打印机。
中国虽然研究起步较早,但产业化水平不高。如今,有一些网店还卖DIY套件,供买家自己动手组装3D打印机。店主说,主要还是想传播一种理念。
应用
价格昂贵民用受阻
据了解,上拓3D体验馆的经营团队做3D打印已经有10年,主营业务曾经是工业领域,在去年投资建设了“叁迪网”,开辟民用3D打印领域。
“叁迪网”营销总监邵漠宇对新京报记者表示,国内大部分3D打印的应用都在工业领域,面向普通大众的应用份额几乎可以忽略不计。目前在中国,民用3D打印方面谈不上竞争,因为市场还没真正开始。
“中国民用3D打印市场潜力巨大,但是没开发出来,最大的问题是成本高。”邵漠宇说,“比如做一个13厘米高的3D人像,要花费1500块钱。目前来说,还是3D人像最受欢迎。”
邵漠宇表示,在民用领域推广3D打印技术并不容易。在工业领域,计算一下成本和时间周期,3D打印与传统工艺比较优势很明显,企业就会比较容易接受。比如,做一个手机壳的研发,按照传统工艺,设计阶段要开模,做样品,周期可能要三五个月,慢的半年、一年,制作成本也很高。如果用3D打印技术,可能10个小时就打出来一个。然后验证这个样品的设计、装配哪里不合适,然后可以在电脑里修改,很快再打印出一个。时间周期和成本大大节省,关键是新产品上市速度大大提高。
邵漠宇说,“但是,3D照相和个性化定制,对普通消费者来说成本还是有点高,而且人们会觉得可有可无,很难快速普及,目前基本上没有利润,市场需要有一个培育的过程。”
应用
歼-15应用3D打印
虽然在民用领域3D打印才刚刚起步,但在中国的工业和科技领域,3D打印技术早就不是新鲜名词了。近期的国际技术进出口交易会、国际文化产业博览会、科技活动周科普展览上,3D打印机都是参展方和观众的宠儿。
今年年初,科技部表示,正在制定3D打印的相关战略规划。歼-15总设计师孙聪3月份透露称,钛合金和M100钢的3D打印技术已广泛用于新机设计试制。其中,于2012年10月至11月首飞成功的机型,广泛使用了3D打印技术制造钛合金主承力部分,包括整个前起落架。
据《中国航空报》近日报道,中航工业西飞成功将3D打印技术用于中国民机制造,应用于C919大型客机、ARJ21新支线飞机、MA系列飞机等十余个型号的精密熔模铸造生产。
前景
进军大众消费领域
综合来看,中国3D打印技术发展水平与国外仍有差距。
中国科学院院士卢秉恒曾表示,目前我国在3D打印产业发展距离美国仍有很大差距,比如没有形成产业链、工业环境不配套等。此外,在一些核心技术和关键器件上,如3D打印机中的激光器,也仍然对国外依赖较大。目前我国3D打印的大部分应用仍然集中在军工领域的开发与模具的制造上。
有数据显示,国外有40%-50%的3D打印产品是直接做终端产品样机,而国内基本上还是停留在功能性测试、研发阶段来用这个技术,制约了中国3D技术应用产业的发展。从设备数量上看,美国目前各种3D打印设备的数量占全世界40%,而中国只有8%左右。
对于具体的发展方向,卢秉恒今年2月份对媒体表示,军用和工业的高端领域,以及创意开发等大众消费领域,都应该大力去发展。中国是制造大国,制造能力过剩,但设计研发能力不足。而3D打印技术正是辅助和加速设计与研发的手段。我们应该高度重视这一技术,投入科研和其他力量,并大力推广,这样才能真正使我们国家变成制造强国。
同时,卢秉恒也认为,中国对3D打印应该采取理性的态度。“我们应对3D打印有一个正确的定位和认识。3D打印技术在生产制造中所占的比例正在上升,但对传统制造业更多是补充而非颠覆。”
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