3D打印屬于快速成型技術(shù)的一種，是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志就曾經(jīng)以“第三次工業(yè)革命”為主題，宣稱(chēng)3D打印技術(shù)即將引發(fā)新一輪的“工業(yè)革命”浪潮，將讓工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入社會(huì)制造階段。

　　東莞是制造業(yè)大市，那么東莞在3D打印方面發(fā)展的情況如何？企業(yè)在利用3D打印利用的現(xiàn)狀怎么樣？日前，記者就3D打印產(chǎn)業(yè)的原材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)、打印機(jī)制造環(huán)節(jié)和應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)行了調(diào)查并和國(guó)內(nèi)外情況進(jìn)行了對(duì)比，并采訪(fǎng)了相關(guān)專(zhuān)家，專(zhuān)家們認(rèn)為，東莞3D打印產(chǎn)業(yè)的出路是利用現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，推進(jìn)3D打印技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用。

　　3D打印材料

　　打印材料產(chǎn)業(yè)化價(jià)格下降一半

　　國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀：據(jù)廣東銀禧科技股份有限公司項(xiàng)目經(jīng)理李文杰介紹，3D打印材料影響原型的成型速度、精度和物理、化學(xué)性能，直接影響到原型的二次應(yīng)用和用戶(hù)對(duì)成型工藝設(shè)備的選擇。國(guó)外新工藝的出現(xiàn)往往與新材料的應(yīng)用有關(guān)。目前3D打印材料可支持的類(lèi)型已經(jīng)比較多，從大類(lèi)上分，可以分成金屬材料和非金屬材料，具體的有光固化樹(shù)脂、蠟粉、尼龍粉、鋼粉、覆膜塑料、覆膜陶瓷粉、覆膜金屬箔、蠟絲、ABS絲等。

　　在3D打印材料中，目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣泛的是UV（光敏樹(shù)脂）、PA（尼龍）、ABS樹(shù)酯、PP（聚丙烯）、PEEK（聚醚醚酮樹(shù)脂）等非金屬塑料。

　　東莞現(xiàn)狀：東莞目前從事3D打印材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)包括銀禧科技、聚隆塑膠、意普達(dá)材料等。

　　據(jù)李文杰介紹，為緊抓3D打印的發(fā)展機(jī)遇，銀禧科技公司與從事國(guó)內(nèi)3D打印設(shè)備的領(lǐng)先團(tuán)隊(duì)—華中科技大學(xué)史玉升教授團(tuán)隊(duì)強(qiáng)強(qiáng)合作，將團(tuán)隊(duì)引入公司工作，利用雙方在各自領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，加快PA、PEEK、ABS、PP等3D打印設(shè)備及材料的產(chǎn)業(yè)化。生產(chǎn)的3D打印材料價(jià)格大大下降，以PA材料為例，用于3D打印的PA材料國(guó)外約800元/千克，高昂的原材料價(jià)格阻礙了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但該公司研發(fā)出來(lái)后，材料的價(jià)格只有400元/千克，材料的研發(fā)成果給企業(yè)帶來(lái)了豐厚的利潤(rùn)，另一方面也降低了3D打印的生產(chǎn)成本，能大大促進(jìn)3D產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　3D打印設(shè)備

　　莞產(chǎn)3D打印機(jī)4月量產(chǎn)

　　國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀：李文杰曾對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)做了一個(gè)專(zhuān)門(mén)調(diào)研，他發(fā)現(xiàn)3D打印的技術(shù)種類(lèi)很多，不同的技術(shù)要對(duì)應(yīng)不同的設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)比較成熟的設(shè)備廠商主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是以高校孵化的企業(yè)，如西安交大盧秉恒院士團(tuán)隊(duì)的陜西恒通智能機(jī)器、華中科大史玉升教授團(tuán)隊(duì)的濱湖機(jī)電、北航王華明教授團(tuán)隊(duì)的北京隆源、華南理工大學(xué)楊永強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)的福斐科技等；另一類(lèi)是自主研發(fā)的企業(yè)，如紫金立德、湖南華曙和上海聯(lián)泰等。

東莞現(xiàn)狀：在東莞，雖然裝備制造業(yè)實(shí)力雄厚，但3D打印專(zhuān)機(jī)裝備涉及不足。目前只有中科院自動(dòng)化所東莞研究院和拓斯普達(dá)等少數(shù)幾家公司生產(chǎn)3D打印設(shè)備。此外，還有數(shù)量眾多的國(guó)外3D打印機(jī)品牌代理商在東莞，如智誠(chéng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)東莞分公司，主要代理以色列桌面型3D打印機(jī)、Objet30快速成型機(jī)等。國(guó)內(nèi)與3D打印相關(guān)的企業(yè)基于東莞制造業(yè)的強(qiáng)大基礎(chǔ)而加大了推銷(xiāo)力度，舉辦了一系列推廣活動(dòng)。進(jìn)一步提高東莞各行業(yè)對(duì)3D打印制造的直觀認(rèn)識(shí)。

　　中科院云計(jì)算中心自動(dòng)化所東莞研究院副院長(zhǎng)朱鳳華表示，研究院和中科院合作研發(fā)的3D打印機(jī)市場(chǎng)銷(xiāo)量已經(jīng)突破100臺(tái)，今年或?qū)?shí)現(xiàn)量產(chǎn)。從2010年開(kāi)始，云計(jì)算中心就致力于研發(fā)3D打印機(jī)，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第二代3D打印機(jī)。第一代3D打印機(jī)為熔融沉淀型，第二代為數(shù)字光處理型，是基于數(shù)字光處理技術(shù)（DLP）的3D打印機(jī)，技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　該院院長(zhǎng)助理沈震表示，該院研究的數(shù)字光處理3D打印機(jī)每小時(shí)可以打印3至5厘米，主要是因?yàn)榇蛴C(jī)的軟件是研究院自主研發(fā)的，所以?xún)r(jià)格比較便宜，價(jià)格只要2萬(wàn)元。該款3D打印機(jī)的目標(biāo)市場(chǎng)主要是有需要的個(gè)人和小型的設(shè)計(jì)室。設(shè)計(jì)室的需求非常大，因?yàn)?D打印機(jī)在將設(shè)計(jì)師的設(shè)想變?yōu)閷?shí)物時(shí)非常方便。

　　而位于大嶺山的拓斯普達(dá)公司是一家致力于塑膠領(lǐng)域自動(dòng)化領(lǐng)域的高端裝備制造商，該公司于2013年引入了以熔融堆疊成型為主的3D打印機(jī)項(xiàng)目。該公司負(fù)責(zé)3D打印機(jī)項(xiàng)目的總監(jiān)黃向峰教授告訴記者，拓斯普達(dá)之所以選擇以塑膠為原料，熔融堆疊成型為主的3D打印機(jī)，主要是因?yàn)楦驹械闹鳂I(yè)跨度不大，還是面向塑膠客戶(hù)。而拓斯普達(dá)有2000多個(gè)客戶(hù)，所以銷(xiāo)路不愁，公司的3D打印機(jī)銷(xiāo)量應(yīng)該不是問(wèn)題。拓斯普達(dá)3D打印機(jī)預(yù)計(jì)會(huì)于4月份量產(chǎn)，首批100臺(tái)已經(jīng)找到客戶(hù)。

　　黃向峰說(shuō)，拓斯普達(dá)的3D打印機(jī)擁有一項(xiàng)世界獨(dú)創(chuàng)的核心技術(shù)，能較好地解決桌面型3D打印產(chǎn)品普遍存在的起翹問(wèn)題。拓斯普達(dá)經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新，在打印體積、打印精度、打印速度、打印材料選擇等方面，不斷地提高現(xiàn)有桌面型3D打印機(jī)的性能水平。

　　據(jù)黃向峰透露，去年以來(lái)拓斯普達(dá)針對(duì)3D打印項(xiàng)目申請(qǐng)了1項(xiàng)PCT國(guó)際專(zhuān)利，3項(xiàng)國(guó)家發(fā)明，4項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利，均獲得受理。未來(lái)，拓斯普達(dá)將致力于改善3D打印機(jī)的易用性及易維護(hù)性，為其在大眾市場(chǎng)的開(kāi)拓進(jìn)行革命性的變革。黃向峰預(yù)計(jì)，隨著3D打印機(jī)技術(shù)的成熟和耗材的突破，行業(yè)將會(huì)迎來(lái)新一輪的增長(zhǎng)。

　　3D打印應(yīng)用

　　可接受個(gè)性化定制

　　國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀：目前3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了個(gè)性化消費(fèi)、汽車(chē)零配件制造、國(guó)防與航空以及生物醫(yī)療等方面，其中值得一提的是生物醫(yī)療領(lǐng)域。由于生物應(yīng)用大都是個(gè)體化的，不適合批量生產(chǎn)，因此3D打印可用于人造骨骼、牙齒、助聽(tīng)器、假肢等制作，也可以用于肝臟等細(xì)胞材料的制作。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，3D打印肝臟已被證明可以支持人體骨骼細(xì)胞在其中生長(zhǎng)，并且其有效性也已經(jīng)在老鼠和兔子身上得到了驗(yàn)證。

　　從市場(chǎng)應(yīng)用份額看，打印技術(shù)應(yīng)用在汽車(chē)零配件領(lǐng)域占37%，在消費(fèi)品領(lǐng)域占18.2%，應(yīng)用于航空航天和國(guó)防軍工占13.7%，在商業(yè)機(jī)器領(lǐng)域占11.2%，在醫(yī)療領(lǐng)域占8.8%，在科研方面占8.6%。

東莞現(xiàn)狀：廣東（東莞）戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)研究中心副主任龔佳勇調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，東莞市企業(yè)早于2000年就開(kāi)始將激光快速成型技術(shù)運(yùn)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、打樣等生產(chǎn)中。逐步形成了以輔助生產(chǎn)（有部分企業(yè)用于小件產(chǎn)品生產(chǎn)）和激光快速成型應(yīng)用為主的發(fā)展態(tài)勢(shì)。有東莞市高科激光快速成型模具有限公司、東莞市龍創(chuàng)域科技有限公司、東莞市鴻泰快速手板有限公司等近30家企業(yè)，主要分布在長(zhǎng)安、樟木頭、橫瀝等鎮(zhèn)街，激光快速成型設(shè)備超過(guò)50臺(tái)，主要以光固化立體造型（SLA）和選擇性激光燒結(jié)成型（SLS）兩種工藝為主，以光敏樹(shù)脂、一般的塑料材料和ABS材料為主，尚未出現(xiàn)金屬打印材料，精度最高達(dá)到了0.02毫米（為美國(guó)進(jìn)口），最低精度為0.25毫米（為國(guó)產(chǎn)）。應(yīng)用涉及玩具、動(dòng)漫、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和飾品等領(lǐng)域，企業(yè)規(guī)模普遍較小。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　記者在唯美陶瓷位于高埗的生產(chǎn)車(chē)間里看到，有一條3D噴墨打印生產(chǎn)線(xiàn)，主要是生產(chǎn)有立體花紋的瓷磚。一臺(tái)六通道的3D打印機(jī)，做好的瓷磚生胚，顏色潔白，經(jīng)過(guò)皮帶傳動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)打印機(jī)的六個(gè)通道，出來(lái)后的瓷磚已經(jīng)變成深咖啡色，從外表看上去，有了像木頭一樣的紋理，仔細(xì)一看，還凹凸不平。

　　該公司研發(fā)中心副總監(jiān)王永強(qiáng)表示，打印機(jī)的通道里全是一排排的噴頭，每排噴頭大約有1000個(gè)，約7厘米長(zhǎng)。一塊瓷磚經(jīng)過(guò)6個(gè)通道后，表面就會(huì)噴出像木頭花紋一樣的圖案。每個(gè)顏色的深淺和噴射的位置都由技術(shù)人員實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)，然后通過(guò)電腦控制，非常精準(zhǔn)。

　　王永強(qiáng)表示，類(lèi)似的3D噴墨打印機(jī)唯美有23臺(tái)。利用3D噴墨打印生產(chǎn)，尤其是在個(gè)性化小批量定制時(shí)，如果沒(méi)有3D噴墨打印機(jī)，需要壓機(jī)、雕刻等程序。要耗費(fèi)大量的人力和物力，造出來(lái)的瓷磚價(jià)格會(huì)非常貴，很多消費(fèi)者是難以接受的。如果3D噴墨打印機(jī)制造，成本大概只會(huì)增加5%-10%。消費(fèi)者完全可以接受。