由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院、中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦的中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展(渭南)高峰論壇暨中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟年會(huì)召開(kāi)。中國(guó)工程院院士、中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家委員會(huì)主任盧秉恒,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院副院長(zhǎng)、中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)王鵬等近400名行業(yè)專家、企業(yè)代表及銀行、金融投資機(jī)構(gòu)代表出席論壇,探討國(guó)內(nèi)外增材制造技術(shù)進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。
世界各國(guó)積極搶占
3D打印制高點(diǎn)
增材制造(又稱3D打?。┦且詳?shù)字模型為基礎(chǔ),將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)了制造方式從等材、減材到增材的重大轉(zhuǎn)變,改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式。賽迪研究院裝備工業(yè)研究所所長(zhǎng)左世全在匯報(bào)中指出,美國(guó)率先將增材制造產(chǎn)業(yè)上升到國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展高度,歐盟注重發(fā)展金屬增材制造技術(shù),俄羅斯在激光領(lǐng)域具備技術(shù)優(yōu)勢(shì),我國(guó)政府也發(fā)布了一系列相關(guān)政策,關(guān)鍵技術(shù)不斷突破,產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
據(jù)盧秉恒介紹,美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)實(shí)施了“開(kāi)放式制造項(xiàng)目”,推動(dòng)3D打印成為國(guó)防制造領(lǐng)域的主流技術(shù),美國(guó)海軍在2016年成功測(cè)試了首個(gè)使用3D打印的導(dǎo)彈部件;美國(guó)國(guó)家增材制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)(現(xiàn)名“美國(guó)制造”)發(fā)布“增材制造技術(shù)線路圖”,將設(shè)計(jì)、材料、工藝、價(jià)值鏈和增材制造基因組設(shè)定為關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,美國(guó)航天發(fā)動(dòng)機(jī)近1/3的零件采用了增材制造技術(shù)。
在此期間,歐盟“增材制造標(biāo)準(zhǔn)化支持行動(dòng)”計(jì)劃發(fā)布了增材制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖,空客公司采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了超過(guò)1000個(gè)飛機(jī)零部件。俄羅斯托姆斯克理工大學(xué)(TPU)設(shè)計(jì)的首枚外殼由3D打印制造的CubeSat納米衛(wèi)星Tomsk—TPU—120被送往國(guó)際空間站,英國(guó)南安普頓大學(xué)利用增強(qiáng)型ABS塑料打印出成本僅為數(shù)千美元的小型無(wú)人機(jī),韓國(guó)也開(kāi)展了3D打印創(chuàng)客培訓(xùn)計(jì)劃,積極搶占3D打印的技術(shù)制高點(diǎn)。
我國(guó)早在《中國(guó)制造2025》就對(duì)3D打印的發(fā)展提出要求。近期,工信部聯(lián)合國(guó)家發(fā)改委、教育部等11部門印發(fā)《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017—2020年)》(以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》),明確提出到2020年實(shí)現(xiàn)五大目標(biāo):一是產(chǎn)業(yè)保持高速發(fā)展,年均增速在30%以上,2020年增材制造產(chǎn)業(yè)銷售收入超過(guò)200億元;二是技術(shù)水平明顯提高,突破100種以上滿足重點(diǎn)行業(yè)需求的工藝裝備、核心器件及專用材料;三是行業(yè)應(yīng)用顯著深化,開(kāi)展100個(gè)以上試點(diǎn)示范項(xiàng)目,在重點(diǎn)制造(航空、航天、船舶、核工業(yè)、汽車、電力裝備、軌道交通裝備、家電、模具、鑄造等)、醫(yī)療、文化、教育等四大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用;四是生態(tài)體系基本完善,形成完整的増材制造產(chǎn)業(yè)鏈,計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、認(rèn)證等在內(nèi)的生態(tài)體系基本形成;五是全球布局初步實(shí)現(xiàn),培育2~3家以上具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè),打造2~3個(gè)國(guó)際知名名牌,一批裝備、產(chǎn)品走向國(guó)際市場(chǎng)。
左世全指出,與德、美等國(guó)家相比,我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)尚存在產(chǎn)業(yè)規(guī)?;潭容^低,專用材料性能亟需提高,關(guān)鍵裝備和核心器件依賴進(jìn)口,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,協(xié)同推進(jìn)機(jī)制有待完善,應(yīng)用廣度深度有待加強(qiáng)等問(wèn)題。提高創(chuàng)新能力、提升供給質(zhì)量、推進(jìn)示范應(yīng)用、培育龍頭企業(yè)、完善支撐體系將是下一階段的工作重點(diǎn)。
醫(yī)療、航空、兵器,
3D打印有哪些重點(diǎn)
3D打印模糊了數(shù)字世界和實(shí)體世界的界限,將實(shí)體轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字向?qū)嶓w”轉(zhuǎn)換的重要技術(shù)。左世全指出,從近期看,3D打印最適用于定制化和及時(shí)交付市場(chǎng)的行業(yè),尤其是小批量、高附加值的航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域的零部件。
在醫(yī)療領(lǐng)域,生物3D打印有望帶動(dòng)醫(yī)療、制藥、生物醫(yī)療科研的發(fā)展。清華大學(xué)機(jī)械工程系教授孫偉指出,生物墨水、軟件、裝備的集成研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化研究,代表了生物3D打印的大方向。下一代生物三維打印機(jī)將提供更多功能(如多噴頭),市場(chǎng)容量有望在2030年達(dá)到數(shù)十億美元。
在航空領(lǐng)域,鑫精合激光科技發(fā)展(北京)有限公司執(zhí)行董事李廣生指出,激光選區(qū)熔化技術(shù)(SLM)、激光修復(fù)等技術(shù)有望在航空航天構(gòu)件和航空發(fā)動(dòng)機(jī)(裂紋、葉片等)修復(fù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。他認(rèn)為,更新設(shè)計(jì)思想,結(jié)合傳統(tǒng)工藝,適應(yīng)快速制造、敏捷制造的要求,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用、修復(fù)與再制造,是3D打印在航空領(lǐng)域的發(fā)展方向。
除醫(yī)療、制造以外,3D打印在兵器領(lǐng)域也存在應(yīng)用空間。中國(guó)兵器裝備研究院增材制造技術(shù)中心主任黃聲野指出,戰(zhàn)場(chǎng)保障、槍械打印、彈藥打印、導(dǎo)彈打印等技術(shù)已經(jīng)在美、俄等國(guó)家展開(kāi)研究。戰(zhàn)場(chǎng)維修保障需要智能化、自動(dòng)化的快速成形系統(tǒng),彈藥需要柔性、低價(jià)、批量的制造技術(shù),火炮需要基于新技術(shù)的輕量化設(shè)計(jì)。專用設(shè)備與工藝材料,基礎(chǔ)研究與共性研究,是下一階段的工作重點(diǎn)。
盧秉恒指出,增材制造工程科技有六項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù):高性能合金構(gòu)件增材制造,復(fù)合材料與復(fù)合結(jié)構(gòu)3D打印,微納3D打印,太空3D打印,4D打印和生物3D打印。他希望到2025年,3D打印能顯著影響制造業(yè)和各行各業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)程,到2035年我國(guó)能在3D打印領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)領(lǐng)跑,在大型飛機(jī)、重型運(yùn)載火箭、船舶領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工程化應(yīng)用,在生物打印領(lǐng)域走向國(guó)際前沿。
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