“錢”景可預(yù)期 但暫不明晰 如果你喜愛看電影,那么對(duì)《碟中諜4》這一個(gè)鏡頭肯定有印象:特工伊森用3D打印技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)制作了一個(gè)和真人相貌一樣的面具!于是,略帶科幻色彩的3D打印技術(shù)給了人們無限的遐想空間:要結(jié)婚啦?打印一座別墅做新居;想買新車?打印一臺(tái)蘭博基尼跑車;不小心淘寶過猛被剁手啦?打印一只手接上……海量溫馨場景,未來生活似乎無限美好。不過,電影距離現(xiàn)實(shí)還有一段距離,雖然3D打印的概念提出了很多年,應(yīng)用端卻沒有真正爆發(fā)。從技術(shù)層面說,它就是一種快速成型技術(shù)——以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),以塑料或粉末狀金屬等可粘合材料為原料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體。1986年,美國人Charles Hull發(fā)明了世界上第一臺(tái)3D打印機(jī),而他所成立的 3D Systems公司也成為了美國3D打印產(chǎn)業(yè)的巨頭。9年后,北京一家公司研發(fā)出了國內(nèi)首臺(tái)快速成型機(jī)。 隨著市場宣傳的增多,3D打印的概念也正被越來越多的人知道?,F(xiàn)在,在京東、淘寶等電商平臺(tái)上就能買到這類“桌面級(jí)別”的3D打印機(jī),價(jià)格幾千元到幾萬元不等。 但是,除了價(jià)格高,3D打印畢竟是技術(shù)活,其核心在于數(shù)據(jù)模型文件,而這些數(shù)據(jù)資料在網(wǎng)上目前非常有限,暫時(shí)還滿足不了大部分人的個(gè)性化需求,同時(shí),如果消費(fèi)者希望自己動(dòng)手設(shè)計(jì),還要學(xué)習(xí)專門的設(shè)計(jì)軟件。 另外,打印所需的材料也是價(jià)格偏高,以3D打印普遍使用的塑料為例,市場價(jià)一般在200元/kg。目前國內(nèi)家用3D打印機(jī)普遍只能用一種顏色的塑料打印,還停留在“造型”階段,“造色”技術(shù)尚未成熟。 美國獨(dú)立調(diào)查機(jī)構(gòu)Wohlers Associates公司的一項(xiàng)報(bào)告顯示,價(jià)格低于5000美元的桌面級(jí)民用3D打印機(jī)市場,2008年至2011年4年間,平均每年環(huán)比增長高達(dá)346%。相較美國市場,中國民用3D打印市場的規(guī)模則是“九牛一毛”。 3D打印技術(shù)的確在很多領(lǐng)域都可以應(yīng)用,但是什么才是合適的市場,目前業(yè)界卻沒有一個(gè)準(zhǔn)確的方向。羅軍對(duì)此深有感觸:“四處都是市場,看得見,卻摸不著?!碑吘?,這項(xiàng)技術(shù)不同于被使用廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造、商務(wù)辦公領(lǐng)域的電腦,這注定了3D打印在國內(nèi)民用市場的瓶頸與制造業(yè)應(yīng)用的高度預(yù)期并不協(xié)調(diào)。 即使“桌面級(jí)別”的3D打印機(jī)現(xiàn)在被更多消費(fèi)者關(guān)注,但國內(nèi)的3D打印機(jī)數(shù)量很少,大多集中在工業(yè)設(shè)計(jì)師和電子產(chǎn)品愛好者手中。他們主要用來打印像珠寶、玩具、工具、廚房用品之類的東西。甚至有汽車專家打印出了汽車零部件,然后根據(jù)塑料模型去訂制市面上買不到的零部件。 據(jù)了解,在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域上3D打印技術(shù)多用在打印樣本上,即快速呈現(xiàn)設(shè)計(jì)師的構(gòu)思,而非直接用于生產(chǎn)。不同于傳統(tǒng)工藝的“設(shè)計(jì)——模具——生產(chǎn)”流程,3D打印直接從設(shè)計(jì)到生產(chǎn),這也決定了3D打印在制造樣板時(shí)的高效率,畢竟打印一個(gè)塑料模型只需要3、4個(gè)小時(shí)! 不過,有業(yè)內(nèi)人士表示,相比制造業(yè)發(fā)達(dá)的德國,中國3D打印的工業(yè)應(yīng)用還處于萌芽階段。
3D打印行業(yè)優(yōu)勢(shì)何在? 當(dāng)然,也有人猜測(cè),是不是3D打印已經(jīng)過氣,理由是:既然3D打印好用,蘋果公司為什么不打印蘋果手機(jī),波音和空客為什么不打印飛機(jī)。對(duì)此,羅軍指出,這是一種誤讀。 羅軍說:“其實(shí)他們的理解是有問題的。過去我們?cè)O(shè)計(jì)最優(yōu)化的東西往往做不出來,3D打印機(jī)的強(qiáng)項(xiàng)就是解決這些傳統(tǒng)制造業(yè)的短板。比如說我們內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的汽車?yán)鋮s水道,里面是彎彎拐拐的很多水道,傳統(tǒng)的模具是基本上開發(fā)不出來的,我們用3D打印機(jī)很簡單,幾天就把它直接打印出來了?!?/div>
3D打印行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)如何? 而對(duì)于3D打印行業(yè)的發(fā)展,國家也比較重視。正在建設(shè)的國家增材制造創(chuàng)新中心,就是我國第二個(gè)國家制造業(yè)創(chuàng)新中心。中科院計(jì)算技術(shù)研究所上海分所所長孔華威認(rèn)為,一些貼近老百姓生活和健康的領(lǐng)域,有望成為中國3D打印未來發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。 孔華威指出:“現(xiàn)在做得比較好的有幾個(gè)東西,第一個(gè)就是醫(yī)療用的定制性非常強(qiáng)的產(chǎn)品,比如骨頭;第二個(gè)就是牙齒、牙套;第三種就是現(xiàn)在也有很多的鞋廠準(zhǔn)備用3D織布的方式直接用于生產(chǎn)。因?yàn)?D打印本身是一種制造工藝,所以說應(yīng)該在中國有非常好的機(jī)會(huì),這些機(jī)會(huì)需要制造產(chǎn)業(yè)本身有更多壓力?!?/div> 當(dāng)前,3D打印多是采用激光技術(shù)來實(shí)現(xiàn),很多3D打印設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了0.1毫米以下精度,但材料依然是阻礙3D打印發(fā)展的瓶頸。在材料方面,家用低端打印以尼龍固體塑膠材料為主,工業(yè)樣品打印多以樹脂為主,部分高端產(chǎn)品采用金屬材料??傮w而言,在材料種類的供應(yīng)上面,目前依然很有限。
目前3D打印的發(fā)展瓶頸除了材料,還體現(xiàn)在設(shè)備和應(yīng)用上,而設(shè)備端的瓶頸又體現(xiàn)在打印尺寸、控制系統(tǒng)和算法上面。 在設(shè)備端,打印尺寸仍難突破,打印15cm產(chǎn)品規(guī)格的3D打印設(shè)備,已經(jīng)占據(jù)不小的空間(一臺(tái)飲水機(jī)那么大),而要打印更大尺寸商品,占用的空間則更大。此外,激光噴頭、控制系統(tǒng)以及算法是一臺(tái)3D打印機(jī)的核心所在,目前市場產(chǎn)品參差不齊,不同價(jià)格等級(jí)的設(shè)備在這三大關(guān)鍵點(diǎn)的選配也不同,技術(shù)上仍有提升的空間。 在設(shè)備售價(jià)方面,家用消費(fèi)類或?qū)W校課教類3D打印機(jī),一般在3000到10000元不等,產(chǎn)品打印尺寸在15cm以內(nèi),材料多選用尼龍塑膠;工業(yè)樣品多采用樹脂材料,對(duì)應(yīng)3D打印機(jī)的售價(jià)在7到10萬元,打印尺寸在15cm左右;金屬3D打印機(jī)最為昂貴,售價(jià)百萬元以上。雖然設(shè)備價(jià)格在逐年下降,但離真正普及仍有提升空間。
在應(yīng)用端,3D打印除了在企業(yè)、學(xué)校普及使用外,也開始向個(gè)人經(jīng)營的3D打印商鋪也開始滲透。據(jù)介紹,一件用樹脂材料打印出來的精度在0.1毫米的水杯,售價(jià)在70元左右。作為個(gè)性化定制商品,將來3D打印在消費(fèi)級(jí)應(yīng)用應(yīng)該會(huì)是一個(gè)爆點(diǎn)。另外,在醫(yī)療應(yīng)用上如骨架、支架之類的產(chǎn)品,完全可根據(jù)個(gè)體差異量身定制,而不是當(dāng)前固定的尺寸和模板。 目前世界多個(gè)國家都對(duì)3D打印進(jìn)行了密集的政策支持,近期出臺(tái)的《中國制造2025》規(guī)劃,也將3D打印列入未來重點(diǎn)突破的十大領(lǐng)域之一??梢灶A(yù)見,隨著打印材料、設(shè)備以及應(yīng)用端的逐漸成熟,3D打印由工業(yè)用拓展至民用會(huì)是必然的發(fā)展趨勢(shì),至于這個(gè)時(shí)間點(diǎn)在哪里,我們一起等待。
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