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3D打印从去年就开始在全国遍地开花

2018-09-14

  近日,国内首个3D打印综合平台由东莞市创域快速成型有限公司自主搭建的创客联盟正式上线。在不到两周的时间里,点击量已达5万次,12个优秀创意通过该平台实现了产业化。创客联盟的目标是打造3D打印领域的淘宝。

  创客联盟在东莞的出现并非偶然。在连续两年的东莞市《政府工作报告》中,3D打印作为重点支持的战略性新兴产业一再被提及,被寄予厚望。不惟东莞,3D打印从去年就开始在全国遍地开花,成都、南京、青岛、武汉等大城市都制定了相关鼓励措施。

  作为国际性制造基地的东莞,如何顺应并把握这一趋势,推动制造业的转型升级?近日在东莞进行了调研。

  拓斯达的转型

  3D产业群在崛起

  走访过几家东莞3D打印机制造企业,记者发现他们的步调非常一致去年开始涉足该领域,目前已研制出样机,很快准备试产。

  转向3D打印蓝海,广东拓斯达科技股份有限公司的经历很有代表性。这家原本专注于塑胶行业自动化解决方案的民营企业,凭借高品质的工业机器人[-5.32%资金研报]、机械手等产品赚到了第一桶金,并获评2014福布斯中国非上市潜力企业百强企业。然而,在对远期方向做抉择时,拓斯达却放弃了大热的机器人,选择了3D打印。

  做机器人我们是跟随者,在核心部件上受制于人。3D打印产业却刚起步。拓斯达董事长吴丰礼一语道破缘由。去年,他从加拿大请回了3D打印领域的专家黄向峰教授,短短半年就研发出了第一台桌面型3D打印机。

  3D打印也叫快速成型技术,与传统的‘减材制造’不同,它是通过添加材料,精准地将设计直接转化为模型,甚至直接制造产品,从而大大节省制造成本、缩短研发周期。黄向峰说。

  虽然这个产业刚刚起步,但在黄向峰看来,前景不可限量。拓斯达参照国外较为成熟的市场制定了未来的市场目标:40%的3D打印机用在工业领域,供设计师、研发工程师们使用,这个市场已较为成熟;40%用在教育领域,可以极大地丰富教具,这是有待拓展的领域;10%用在医疗领域,如打印人的耳朵、鼻子,用以实现助听器、眼镜的个性化定制;还有不到10%给创客们使用,供个人兴趣娱乐。

  黄向峰认为,家庭用3D打印机市场会越来越大,拓斯达正致力于使其操作傻瓜化、价格亲民化。

  据有关方面预计,十二五期间3D打印仅在大型铸锻件和钛合金制造领域就有可能达到万亿元级规模。专家指出,3D打印产业不仅包括拓斯达这样的设备制造企业,还包括数字化建模、打印材料、公共服务平台,这四个环节环环相扣,缺一不可,只有全产业链繁荣壮大,3D打印产业才真正落地生根。

  在东莞,产业链的各个环节都开始初见端倪:在设备方面,除了拓斯达这样的民营企业,科技国家队中科院云计算中心东莞研究院的天工II号数字光处理3D打印机达到了国内领先水平;在工业设计方面,广东华南工业设计院的设计能力优势突出;在材料方面,银禧科技[4.09%资金研报]等龙头企业开始发力,有望在3-5年内打破进口材料的垄断……

  横沥镇的雄心

  重塑制造中心新生态

  东莞横沥镇,中国模具制造名镇,面积仅50平方公里的小镇上分布着650多家模具企业,去年模具产值达70亿元。但横沥镇有着更大的雄心未来形成超200亿元的模具产业集群,打造华南模具产业总部基地。

  支撑这一雄心的,是横沥镇构建模具产业生态圈的努力。2012年至今,横沥镇与国内近20家高校合作,建立了模具产业协同创新中心。去年4月,又在该中心下组建了模具产业3D打印技术公共服务平台。

  我们希望通过引入3D打印,帮助模具企业实现产品快速自主开发,由于模具是‘制造业之母’,进而促进产品快速开发制造在汽车、电子、玩具等工业企业中应用。横沥镇镇长助理黄辉宇说。

  黄辉宇介绍,该平台引入了高、中、低不同档次的3D打印设备,为当地模具企业提供快速开发、手板制作、人才培训等多种服务。

  鸿泰自动化设备有限公司是该平台引进的一家重点企业,公司创始人武小刚坦言,去年刚进驻时他并没有想到3D打印会这么受企业欢迎。鸿泰的业务有两块,为企业提供打印服务的同时,还生产销售自主研发的3D打印机。现在,公司原有的4台打印机日夜不停地运行,打印服务的单子还在源源不断地送来。武小刚说。

  3D打印在横沥模具行业中所受到的热捧,在东莞这座制造之城有着某种启示性的意义。东莞市有关部门认为,在传统制造优势逐渐丧失的今天,东莞抢先布局3D打印产业,有利于重塑制造中心的新生态。

  3D打印是对制造业的一种颠覆。中科院云计算中心自动化所东莞研究院副院长朱凤华认为,东莞拥有庞大的制造企业群体,玩具、模具、鞋帽等行业都可以实现3D打印技术的广泛应用,并通过该技术加以改造。这不仅可以推动传统行业的转型升级,还能激发社会的创新意识。

  布鲁斯的迟疑

  诸多痛点令市场裹足

  布鲁斯,一家曾两次获得有设计界奥斯卡奖之称的德国红点奖的工业设计公司,其客户包括飞利浦、美的等众多知名制造企业。刚刚进军3D打印领域的拓斯达,正是委托它帮忙设计即将推出的3D打印机外形。

  令人不解的是,设计了3D打印机外观的布鲁斯并不怎么用3D打印机。不是不知道3D打印的好处,我接触它已10年了,但目前它对设计师的帮助尚未到位。布鲁斯老板刘靖云说。他向记者解释布鲁斯面对3D打印机为何迟疑:打印出的样品在运输中易碎、不能打印彩色的东西、不能打印大尺寸的东西……因为这种种局限,公司虽有一台波兰进口的3D打印机,但目前利用率并不高。

  这个产业还不太成熟。正如刘靖云所说,3D打印目前仍然是看上去很美,产业要爆发,还有诸多用户痛点要解决。

  对此,朱凤华认为,3D打印首先在技术上需要继续完善,在精度等方面实现大的提升。其次要解决的是成本问题。现在一台品牌3D打印机低则2万元,高则600万元;材料方面,工业用3D打印材料普遍在每公斤千元左右,高成本将直接制约市场开拓。此外,3D打印目前仍局限于小众市场,其未来发展路径与盈利方式并不十分明确,这也制约着其发展壮大。

  为了解决这一个个痛点,东莞市从制造技术内功到应用市场培育上双管齐下,扶植3D打印产业早日壮大。

  接下来,我们将重点支持3D打印产业的研发,支持企业或平台对前沿的、核心的、关键的技术予以重点突破。东莞市科技局副局长吴美良透露,东莞目前正在制定2014年重大科技专项申报指南,拟将3D打印列为重大科技专项予以支持。

  为了培育应用市场,政府支持下的一系列公共服务平台在东莞筹建起来,涉及3D打印产业的各个环节。如在线上服务方面,中科院云计算中心东莞研究院正在自主开发4个3D打印网络平台,各自面向不同领域的消费者。今后,东莞还将通过在社区、公共场馆、工业园区建立3D打印的体验馆,让更多的市民、企业了解3D打印技术,培育市场消费点。

  东莞是制造业大市,那么东莞在3D打印方面发展的情况如何?企业在利用3D打印利用的现状怎么样?日前,记者就3D打印产业的原材料生产环节、打印机制造环节和应用环节进行了调查并和国内外情况进行了对比,并采访了相关专家,专家们认为,东莞3D打印产业的出路是利用现有的产业基础,推进3D打印技术在制造业中的应用。

  3D打印材料

  打印材料产业化价格下降一半

  国内外现状:据广东银禧科技股份有限公司项目经理李文杰介绍,3D打印材料影响原型的成型速度、精度和物理、化学性能,直接影响到原型的二次应用和用户对成型工艺设备的选择。国外新工艺的出现往往与新材料的应用有关。目前3D打印材料可支持的类型已经比较多,从大类上分,可以分成金属材料和非金属材料,具体的有光固化树脂、蜡粉、尼龙粉、钢粉、覆膜塑料、覆膜陶瓷粉、覆膜金属箔、蜡丝、ABS丝等。

  在3D打印材料中,目前在国内市场上应用比较广泛的是UV(光敏树脂)、PA(尼龙)、ABS树酯、PP(聚丙烯)、PEEK(聚醚醚酮树脂)等非金属塑料。

  东莞现状:东莞目前从事3D打印材料研发和生产的企业包括银禧科技、聚隆塑胶、意普达材料等。

  据李文杰介绍,为紧抓3D打印的发展机遇,银禧科技公司与从事国内3D打印设备的领先团队华中科技大学史玉升教授团队强强合作,将团队引入公司工作,利用双方在各自领域的优势,加快PA、PEEK、ABS、PP等3D打印设备及材料的产业化。生产的3D打印材料价格大大下降,以PA材料为例,用于3D打印的PA材料国外约800元/千克,高昂的原材料价格阻碍了产业的发展,但该公司研发出来后,材料的价格只有400元/千克,材料的研发成果给企业带来了丰厚的利润,另一方面也降低了3D打印的生产成本,能大大促进3D产业的发展。

  3D打印设备

  莞产3D打印机4月量产

  国内外现状:李文杰曾对3D打印产业做了一个专门调研,他发现3D打印的技术种类很多,不同的技术要对应不同的设备。目前,国内比较成熟的设备厂商主要有两类,一类是以高校孵化的企业,如西安交大卢秉恒院士团队的陕西恒通智能机器、华中科大史玉升教授团队的滨湖机电、北航王华明教授团队的北京隆源、华南理工大学杨永强教授团队的福斐科技等;另一类是自主研发的企业,如紫金立德、湖南华曙和上海联泰等。

  东莞现状:在东莞,虽然装备制造业实力雄厚,但3D打印专机装备涉及不足。目前只有中科院自动化所东莞研究院和拓斯普达等少数几家公司生产3D打印设备。此外,还有数量众多的国外3D打印机品牌代理商在东莞,如智诚计算机辅助设计东莞分公司,主要代理以色列桌面型3D打印机、Objet30快速成型机等。国内与3D打印相关的企业基于东莞制造业的强大基础而加大了推销力度,举办了一系列推广活动。进一步提高东莞各行业对3D打印制造的直观认识。

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