3D打印产业发展状况及建议展望

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1、3D打印产业发展状况及建议　　一、3D打印概况　　3D打印机依托多个学科领域的尖端技术于一体，在航空航天、汽车机电、家电、生物医学等领域得到了一定应用，主要作用于产品全价值链前端，发展前景非常广泛。（1）什么是3D打印3D打印（3Dprinting）是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式，然后通过特定的快速成型设备（俗称“3D打印机”），用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。　　3D打印是“增材制造”（AdditiveManufacturing）的主要实现形式。“

2、增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，不仅提高效率还可以降低成本。（2）3D打印所需的关键技术　　3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术，至少包括以下方面：①信息技术：要有先进的设计软件及数字化工具，辅助设计人员制作出产品的三维数字模型，并且根据模型自动分析出打印的工序，自动控制打印器材的走向。②精密

3、机械：3D打印以“每层的叠加”为加工方式。要生产高精度的产品，必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求。③材料科学：用于3D打印的原材料较为特殊，必须能够液化、粉末化、丝化，在打印完成后又能重新结合起来，并具有合格的物理、化学性质。④核心零部件：例如工业级SLA所使用的激光发射器和振镜这种超高精度零部件，在运行稳定性和精度方面都有非常高的要求。（3）3D打印的应用领域　　具体应用领域包括：　　1．工业制造：产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证；制作模具原型或直接打印模具，直接打印产品。3D打印的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世。3D打印的家用器具模型，也被用于企业的

4、宣传、营销活动中。　　2．文化创意和数码娱乐：形状和结构复杂、材料特殊的艺术表达载体。科幻类电影《阿凡达》运用3D打印塑造了部分角色和道具，3D打印的小提琴接近了手工艺的水平。　　3．航空航天、国防军工：复杂形状、尺寸微细、特殊性能的零部件、机构的直接制造。　　4．生物医疗：人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等。　　5．消费品：珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造。　　6．建筑工程：建筑模型风动试验和效果展示，建筑工程和施工（AEC）模拟。　　7．教育：模型验证科学假设，用于不同学科实验、教学。在北美的一些中学、普通高校和军事院校，3D打印机已经被用于教学和科研。8．个性化

5、定制：基于网络的数据下载、电子商务的个性化打印定制服务。二、国内3D打印产业发展现状及问题3D打印机虽然发展迅速，但仍面临缺乏市场导向和宏观规划、研发投入不足、产业链缺乏统筹发展、缺乏教育培训和市场化、社会化推广等一系列问题。 （1）发展现状　　1．技术研发　　我国已有部分技术处于世界先进水平。其中，激光直接加工金属技术发展较快，已基本满足特种零部件的机械性能要求，已经率先应用于航天、航空装备制造；生物细胞3D打印技术取得显著进展，已可以制造立体的模拟生物组织，为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。　　2．产业应用　　目前，依托高校成果，对3D打印设备进行产业化运作

6、的公司实体主要有：北京殷华（依托于清华大学）、陕西恒通智能机器（依托西安交通大学）、湖北滨湖机电（依托华中科技大学）等。这些公司都已实现了一定程度的产业化，部分公司生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力，成功进入欧美市场。　　一些中小企业成为国外3D打印设备的代理商，经销全套打印设备、成型软件和特种材料。还有一些中小企业购买了国内外各类3D打印设备，专门为相关企业的研发、生产提供服务。其中，广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术有限公司等企业，设立了3D打印服务中心，发挥科技人才密集的优势，向国内外客户提供服务，取得了良好的经济效益。（2）存在的问题　　1．缺乏宏观规划

7、和市场引导　　3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件技术，中游是立足于信息技术的数字化平台，下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业，其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。但在我国工业转型升级、发展智能制造业的相关规划中，对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视程度不够。　　2．企业对技术研发投入不足　　我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备，但企业规模普