3D打印技術(shù)：國(guó)家性戰(zhàn)略正在研究
3D打印技術(shù)被外界寄予厚望。具體談到3D打印技術(shù)對(duì)中國(guó)制造業(yè)的影響，西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士盧秉恒昨日在上海出席首屆中國(guó)（上海）國(guó)際技術(shù)進(jìn)出口交易會(huì)時(shí)直言，“這一技術(shù)首先肯定不會(huì)創(chuàng)造那么多GDP（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值）”，但它的延伸可以帶來(lái)很多GDP。3D打印技術(shù)就像中國(guó)制造業(yè)的牛鼻子，而中國(guó)制造業(yè)目前正缺少這個(gè)牛鼻子。
在同一場(chǎng)合，西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任黃衛(wèi)東教授透露，關(guān)于3D打印技術(shù)的國(guó)家性戰(zhàn)略正在研究制定中，國(guó)內(nèi)占據(jù)3D打印技術(shù)研究前沿的幾所高校也正在積極提出各自的建議。
中國(guó)起步不晚，重視不夠
3D打印技術(shù)是增材制造技術(shù)的俗稱，其利用專業(yè)材料，按3D CAD文件（或其他三維數(shù)據(jù)）制造原形，生產(chǎn)最終產(chǎn)品。與傳統(tǒng)制造方式不同，3D打印技術(shù)是把三維CAD進(jìn)行兩維的組合，通過(guò)打印頭移動(dòng)打印材料，層層疊加，最終形成一個(gè)整體的立體物品。
值得注意的是，3D打印技術(shù)在中國(guó)的起步并不晚，在醫(yī)學(xué)使用上雖不如國(guó)外已將3D打印拓展到人造耳朵、人類胚胎干細(xì)胞范圍等那么高端，卻也實(shí)現(xiàn)了基本的骨骼打印。
盧秉恒介紹，上世紀(jì)90年代，中國(guó)就有西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)和清華大學(xué)等高校涉足3D打印領(lǐng)域的研究。他說(shuō)，上述三所大學(xué)的研究方向各有側(cè)重，西安交通大學(xué)主要是研究光固化技術(shù)，華中科技大學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于粉末燒結(jié)技術(shù)，清華大學(xué)做的是塑料堆積技術(shù)。
“中國(guó)1993年、1994年開始做3D打印技術(shù)，美國(guó)是1986年、1987年開始做，中國(guó)只晚了幾年。”盧秉恒認(rèn)為，中國(guó)的技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，但落后于歐美，落后的原因并不是研發(fā)時(shí)間晚了幾年。
“美國(guó)企業(yè)介入3D打印技術(shù)較多，研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，我們當(dāng)時(shí)只是幾所大學(xué)在搞研發(fā)，沒(méi)有創(chuàng)新力和產(chǎn)業(yè)鏈，技術(shù)研發(fā)集中在設(shè)備上，材料和軟件沒(méi)配套，各家都是單打獨(dú)斗。”正如盧秉恒所言，國(guó)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)上投入少，底子薄，資金少，制約了研發(fā)投入。
此外，政府的支持力度也不夠。
盧秉恒告訴早報(bào)記者，在上世紀(jì)九十年代中期，中國(guó)政府對(duì)3D打印技術(shù)大概支持了兩三千萬(wàn)元，后來(lái)資金支持就斷了，在3D打印技術(shù)上的投入很少很少，直到去年才又重視起來(lái)。
有業(yè)內(nèi)人士打趣道，“是奧巴馬給中國(guó)官員上了一堂課，奧巴馬政府說(shuō)要占領(lǐng)制造業(yè)的高端，要輪到中國(guó)人為自己的制造業(yè)感到擔(dān)憂。”
2012年，美國(guó)政府正式宣布建立國(guó)家增材制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)，推動(dòng)3D打印技術(shù)向國(guó)家主流制造技術(shù)發(fā)展。2012年12月，中國(guó)工信部副部長(zhǎng)蘇波表態(tài)將推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)化。
主要應(yīng)用在航天航空
3D打印高企的成本，是其普及的障礙之一，目前這一技術(shù)主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，例如航天航空和汽車制造，人們?cè)谄诖夹g(shù)量化生產(chǎn)的到來(lái)。
“3D打印技術(shù)是解決個(gè)性化需求的一種技術(shù)，目前最重要的是產(chǎn)品開發(fā)階段，還沒(méi)定型。但要宣傳推廣，看看市場(chǎng)反應(yīng)。”盧秉恒認(rèn)為這一點(diǎn)對(duì)中國(guó)特別重要，中國(guó)制造能力已經(jīng)很強(qiáng)，比如鋼鐵，產(chǎn)量世界最大，但個(gè)性化產(chǎn)品總是開發(fā)不出來(lái)。
“中國(guó)企業(yè)家以前都是注重大批量、市場(chǎng)面大的產(chǎn)品，以量取勝，不注意個(gè)性化需求和高端產(chǎn)品開發(fā)。”盧秉恒說(shuō)，這導(dǎo)致原材料和能源消耗大，造成環(huán)境惡化，發(fā)展不可持續(xù)。一方面制造能力過(guò)剩，另一方面產(chǎn)品品種不足。
上述業(yè)內(nèi)人士亦表示，3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)階段，在制造上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。
據(jù)該人士介紹，3D打印機(jī)價(jià)格隨著打印材料和規(guī)格的不同而不同。打印塑料制品的打印機(jī)只需幾千元，例如西安交通大學(xué)推出的一款家用打印機(jī)售價(jià)僅為6800元。打印樹脂制品的設(shè)備價(jià)格在40萬(wàn)到200萬(wàn)元。打印金屬制品的設(shè)備價(jià)格在350萬(wàn)到1500萬(wàn)元。
在首屆“上交會(huì)”上，觀眾在凝視一些3D打印產(chǎn)品。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：都在單打獨(dú)斗
盧秉恒被稱為中國(guó)3D打印之父，其直言3D打印在國(guó)內(nèi)發(fā)展的困難不少。
“我們需要?jiǎng)?chuàng)新科研機(jī)制的支撐。現(xiàn)在幾所院校都在各自領(lǐng)域研發(fā)自己的東西，設(shè)備要自己設(shè)計(jì)，軟件要自己開發(fā)，材料要自己去弄，工藝要自己研究，都很費(fèi)勁，發(fā)展很慢。”盧秉恒認(rèn)為，研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)該各有分工，相互互補(bǔ)。
除了科研機(jī)構(gòu)的單打獨(dú)斗，國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)還面臨打印材料的難題。
簡(jiǎn)單的例子是光面樹脂的研發(fā)。據(jù)盧秉恒介紹，這一原料在國(guó)內(nèi)的研發(fā)異常艱難。原料研發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，一些材料的配比難以掌握，實(shí)驗(yàn)需要的材料要從國(guó)外進(jìn)口。
“一桶材料兩百多公斤，價(jià)值幾萬(wàn)元，還往往存在不合適配比而作廢的風(fēng)險(xiǎn)。”盧秉恒建議，像3D打印技術(shù)這種基礎(chǔ)性強(qiáng)、前沿性強(qiáng)的技術(shù)，國(guó)家應(yīng)加大對(duì)高校和科研院所的支持，同時(shí)支持企業(yè)介入研發(fā)。
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