【中國(guó)智能制造網(wǎng) 智造快訊】作為工業(yè)4.0時(shí)代具發(fā)展前景的制造技術(shù)之一，3D打印技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入醫(yī)療、建筑、航天、教育、機(jī)械工業(yè)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，而它對(duì)于生產(chǎn)方式的變革，很有可能進(jìn)一步顛覆今天的商業(yè)模式。　　20世紀(jì)80年代后期，3D打印機(jī)的橫空出世，開(kāi)啟了增材制造新時(shí)代。近年來(lái)，借著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的東風(fēng)，3D打印步入快速發(fā)展期。世界各國(guó)紛紛將其作為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)加以培育，如2012年美國(guó)將“增材制造技術(shù)中心”確定為制造業(yè)創(chuàng)新中心（后更名為“美國(guó)制造”），歐盟、日本、韓國(guó)、新加坡、俄羅斯、南非、印度等國(guó)也通過(guò)各種措施推進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國(guó)的3D打印技術(shù)與世界先進(jìn)水平基本同步，但產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段。
　　
　　未來(lái)，3D打印將朝著速度更快、精度更高、性能更優(yōu)、質(zhì)量更可靠的方向發(fā)展，成為一股強(qiáng)大的科技力量。
　　
　　趨勢(shì)一：桌面級(jí)市場(chǎng)已陷入“紅海”，掘金工業(yè)級(jí)正當(dāng)時(shí)
　　
　　近幾年，桌面3D打印機(jī)“叫好又叫座”，銷(xiāo)量呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，而工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)則略顯慘淡。
　　
　　根據(jù)大數(shù)據(jù)公司CONTEXT的數(shù)據(jù)，2015年桌面3D打印機(jī)銷(xiāo)量增長(zhǎng)了33%，工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)則下降了9%；2016年上半年桌面3D打印機(jī)同比增加15%，工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)卻減少15%。桌面3D打印機(jī)門(mén)檻低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，是企業(yè)進(jìn)軍3D打印領(lǐng)域的較好入口。
　　
　　但經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，桌面級(jí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已近“白熱化”，加之利潤(rùn)小、精度低、實(shí)用性不佳，天花板效應(yīng)明顯。而工業(yè)級(jí)市場(chǎng)契合了智能制造的理念，可廣泛運(yùn)用于汽車(chē)、航空航天、機(jī)械工業(yè)、醫(yī)療等市場(chǎng)需求大、發(fā)展?jié)摿Υ蟮念I(lǐng)域，隨著技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，將會(huì)爆發(fā)出難以想象的巨大能量。
　　
　　2015年底，3D打印巨頭3D Systems公司宣布停產(chǎn)消費(fèi)級(jí)桌面3D打印機(jī)，轉(zhuǎn)向更賺錢(qián)的專(zhuān)業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)市場(chǎng)；2016年初，國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)大咖西通電子在珠海宣布全面進(jìn)軍工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)域。
　　
　　趨勢(shì)二：金屬3D打印領(lǐng)域快速發(fā)展，應(yīng)用端空間漸打開(kāi)
　　
　　金屬3D打印被稱(chēng)為“3D打印王冠上的明珠”，是門(mén)檻高、前景好、前沿的技術(shù)之一。同樣來(lái)自CONTEXT發(fā)布的數(shù)據(jù)，2015年金屬3D打印機(jī)銷(xiāo)量增長(zhǎng)了35%，2016年上半年同比增長(zhǎng)17%，可以說(shuō)是工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)域逆勢(shì)上漲的一朵“奇葩”。
　　
　　在汽車(chē)制造、航空航天等高精尖領(lǐng)域，有些零部件形狀復(fù)雜、價(jià)格昂貴，傳統(tǒng)鑄造鍛造工藝生產(chǎn)不出來(lái)或損耗較大，而金屬3D打印則能快速制造出滿(mǎn)足要求、重量較輕的產(chǎn)品。
　　
　　2015年11月，奧迪公司使用金屬3D打印技術(shù)按照1:2的比例制造出了Auto Union（奧迪前身）在1936年推出的C版賽車(chē)的所有金屬部件；2016年10月，GE斥資6億美元買(mǎi)下德國(guó)金屬3D打印公司Concept Laser，加快布局3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件業(yè)務(wù)。此外，醫(yī)療器械、核電、造船等領(lǐng)域?qū)饘?D打印的需求也十分旺盛，應(yīng)用端市場(chǎng)正逐漸打開(kāi)。
　　
　　趨勢(shì)三：3D打印產(chǎn)業(yè)化還需時(shí)日，“增”“減”制造長(zhǎng)期共存
　　
　　3D打印采用增材制造技術(shù)，是對(duì)以“減材制造”、“等材制造”為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)制造業(yè)的創(chuàng)新與挑戰(zhàn)，但并不是非此即彼的關(guān)系，而是并存互補(bǔ)的關(guān)系。
　　
　　從歷史看，傳統(tǒng)制造業(yè)經(jīng)過(guò)了幾千年的積累和發(fā)展，技術(shù)、工藝、材料等已經(jīng)非常成熟，而3D打印則是一個(gè)新生事物，只有30多年的發(fā)展歷程，在速度、精度、強(qiáng)度等方面還有諸多限制。從現(xiàn)狀看，當(dāng)前3D打印市場(chǎng)份額十分有限，專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Wohlers Associates發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2015年3D打印市場(chǎng)規(guī)模為51.65億美元，至2020年將達(dá)到212億美元，而這與數(shù)十萬(wàn)億美元的制造業(yè)市場(chǎng)相比，還微乎其微。
　　
　　相比傳統(tǒng)制造，3D打印研發(fā)周期更短、用料更省，在小批量、個(gè)性化定制等方面優(yōu)勢(shì)明顯，但在大規(guī)模生產(chǎn)方面存在著許多不足之處。增材制造雖然不能完全替代減材制造、等材制造，但作為傳統(tǒng)制造技術(shù)的有益補(bǔ)充，3D打印將極大地推動(dòng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
　　
　　趨勢(shì)四：產(chǎn)品生產(chǎn)方式加速變革，“整”“分”制造攜手共進(jìn)
　　
　　3D打印是工業(yè)4.0時(shí)代具發(fā)展前景的先進(jìn)制造技術(shù)之一，它從兩個(gè)方面改變了產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。
　　
　　一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以“采購(gòu)、分工協(xié)作”為主要特征，產(chǎn)品的不同部件往往在不同的地方進(jìn)行生產(chǎn)，再運(yùn)到同一地方進(jìn)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)約了時(shí)間和成本。
　　
　　另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以生產(chǎn)線(xiàn)為核心、以工廠為主要載體，生產(chǎn)設(shè)備高度集中。而3D打印則體現(xiàn)了以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合，生產(chǎn)設(shè)備分散在各地，實(shí)現(xiàn)了分布式制造，從而省去了倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)。“整體制造”和“分布式制造”在字義上看似矛盾，在3D打印技術(shù)上則實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，前者強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程，后者強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)行為，共同推動(dòng)著產(chǎn)品生產(chǎn)方式的變革。
　　
　　趨勢(shì)五：成型尺寸向兩邊延伸，大小產(chǎn)品顛覆想象
　　
　　隨著3D打印應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，產(chǎn)品成型尺寸正走向兩個(gè)。
　　
　　一方面往“大”處跨，從小飾品、鞋子、家具到建筑，尺寸不斷被刷新，特別是汽車(chē)制造、航空航天等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缇軜?gòu)件的需求較大，如2016年珠海航展上西安鉑力特公司展示的一款3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)中空葉片，總高度達(dá)933mm。
　　
　　另一方面向“小”處走，可達(dá)到微米納米水平，在強(qiáng)度硬度不變的情況下，大大減輕產(chǎn)品的體積和重量，如哈佛大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級(jí)鋰電池，其能夠提供的能量卻不少于一塊普通的手機(jī)電池。
　　
　　未來(lái)，3D打印的成型尺寸將不斷延伸，從大的不可思議到小的瞠目結(jié)舌，“只有想不到的，沒(méi)有做不到的”。