【導讀】3D打印的新技術,正在重塑全球制造業(yè)競爭格局。美國《時代》周刊將3D打印列為“美國十大增長最快的工業(yè)”,英國《經濟學人》雜志則認為它將“與其他數(shù)字化生產模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。雖然中國目前并非3D打印的主市場,但已有不少嗅覺敏銳的掘金者,而這個群體正不斷擴大。
什么是3D打印機?
原理簡單,用材特殊
3D打印的原理很簡單:首先將一項設計物品轉化為3D數(shù)據,根據這些數(shù)據進行逐層分切打印。簡單的說,3D打印是斷層掃描的逆過程,斷層掃描把某個東 西“切”成無數(shù)疊加的片,3D打印則是一片一片地打印,然后疊加到一起,成為立體物體。3D打印機使用的打印材料是特制的粉末。這些粉末在打印過程中會被 一種特制的膠水逐層黏合、固化,并不斷疊加,最終形成一個完整的立體物品。
打印快速,無廢棄物
上世紀70年代,隨著3D軟件的興起,設計師們已能通過電腦制作出虛擬的三維物體,那時人們就開始設想,如何快速地把這些虛擬物體變成現(xiàn)實。這種理想 的“快速成型”機,實際上就是“3D打印機”的前身。3D打印機建筑實物比常規(guī)的建筑方法在速度上最少要快四倍,而且使用的原料也只有平常方法使用的三分 之一到二分之一。更重要的是,這種打印過程中幾乎不會產生任何廢棄物。
發(fā)展迅猛,應用廣泛
3D打印機應用對象可以是任何行業(yè),只要這些行業(yè)需要模型和原型。這也是這種打印機技術發(fā)展迅猛的主要原因之一?,F(xiàn)在人們可以在一些電子產品商店購買 到這類打印機,工廠也在進行直接銷售。一套3D打印機的價格從一般的750美元到上等質量的27000美元不等。再有10年或者20年時間,很多家庭都可 以擁有一臺3D打印機,只需要上網下載設計圖,就可以隨心所欲打印任何需要的物品。
3D打印產業(yè)鏈的掘金潮
新發(fā)明與掘金潮
雖然中國目前并非3D打印的主市場,但已經有不少嗅覺敏銳的掘金者,而這個群體正不斷擴大。據業(yè)內人士估算,3D打印機在國內企業(yè)級裝機量在400臺左右,近兩年增長尤其快,年增速均在70%左右,“市場規(guī)??隙ㄔ诔^1億元人民幣”。
4000元,在家打印
隨著3D打印機品牌開始陸續(xù)發(fā)布供個人使用的“桌面機”,機器價格和耗材都更便宜,使用方便,精度也能滿足一般使用者的需求,據悉,一臺國產3D打印機目前只需要4000元,只有一個噴頭,只能打印一種材料;第二代3D打印機正在內測中,安裝有兩個噴頭,價格“也不會過萬”。
挑戰(zhàn)“中國制造”
不再依賴人工,沒有組裝流程,沒有邊角料等特點,將在某種程度上重新定義工廠。若成本進一步降低,個性產品將獲得和規(guī)模產量同等的競爭力。有人預計,2020年之前,3D打印機將可以從事小規(guī)模生產,制造過去的勞動密集型工藝品和商品。這項新技術正在重塑全球制造業(yè)格局。
3D打印帶動變革 國內應用尚未起步
先進制造方式的變革
工業(yè)和信息化部副部長蘇波認為,3D打印將使我國甚至全球的制造工藝、制造模式產生革命性變化。傳統(tǒng)的制造工藝是對原材料進行剪裁、拼接后連接而成, 而3D打印是通過軟件設計,一層一層堆積材料把產品做出來。同時節(jié)省材料和加工時間。從制造模式上看,過去是生產線規(guī)?;a,今后則可能更多的是個性化 的定制生產,產品上市時間縮短,同時不再需要庫存大量零部件,也不需要大量生產。
國內應用還在萌芽
目前國內3D打印技術與國外差距主要在于精度、速度和打印的尺寸。在3D打印軟件的核心領域,國內目前尚停留在實驗室階段,主要研發(fā)力量集中在高校, 尚未有得到市場認可及獲得一定應用的軟件技術出現(xiàn)。3D打印的相關產業(yè)成熟度也還不足。短期看,3D打印的主要推廣障礙在于使用成本,除了機器的初始購置 成本,還包括耗材、后續(xù)處理設備、安裝及使用培訓及后期維護保養(yǎng)等成本。
3D打印進入現(xiàn)實還需時日
02%,這是3D打印技術生產的商品占2011年全球制造業(yè)總產出的比重。如果需要更生活化地理解這一數(shù)據的“微不足道”,你可以在淘寶里輸入關鍵 詞“3D打印”,彈出的“相關寶貝”只有2000件左右,如果縮小搜索范圍至“3D打印機”,更是只剩下三十幾件產品。來自科技行業(yè)獨立咨詢公司 WohlersAssociates的數(shù)據顯示,2011年全球3D打印市場規(guī)模為17.1億美元,預計2012年將增長25%至21.4億美 元,2015年將達到37億美元。盡管種種跡象顯示數(shù)字化制造業(yè)時代正在慢慢臨近,但對于再度被市場熱炒的3D打印機而言,距離工業(yè)規(guī)模應用甚至飛入尋常 百姓家,還有一段路要走。