國內專家匯聚：3D打印權威大講堂！
3D打印被譽為第三次工業革命的標志性技術,在現代工業革命進程中扮演著至關重要的角色。人們通常所說的增材制造也就是3D打印在工業制造領域的統稱，涵蓋著各種主流的快速成型工藝，如SLS（選擇性激光燒結），SLM（選擇性激光焊接），SLA（激光固化立體成型），DLP（立體光固化成型）以及常見的FDM（熔融沉積）等。而在近些年的高速發展中，3D打印根基漸穩，從而能在工業，生物醫療，產品設計等領域獨樹一幟，這也體現了其強大的應用能力，為現代科技的發展提供了強有力的革命工具。
針對3D打印技術以及其在國內的發展狀況等問題，國內各專家也眾說紛紜，但都一針見血的指出了當前增材制造在國內難以推廣的根本原因。以下為我國增材制造技術領域知名院士盧秉恒，王華明，還有國內專家史玉升，工程院院士李堅，科學院院士葛昌存等對于中國3D打印產業的各種突出問題的看法。
盧秉恒：3D打印與制造業發展不匹配
作為中國工程院院士、西安交通大學機械工程學院院長，盧秉恒院士對于整個產業的見解可謂是權威性的，他的很多話也被各大媒體收錄，成為人們全面看待國內3D打印技術發展的重要參考。在盧院士看來，3D打印是未來進行第三次工業革命的重要手段，而3D打印與當下盛行的“互聯網+”概念的緊密結合是本次工業革命的最大創新之一。
他認為，3D打印對制造業的作用主要有以下幾點：第一是產品的快速開發；二是生產個性化的產品；三是材料節約型制造；四是用3D打印的觀點對我們現有的產品、裝備進行再設計，在結構一體化、換熱結構的優化等等；五是用3D打印進行再制造，對某些器件進行修復。3D打印的主要作用是能夠把傳統制造中所有的工序變成為一個過程，用統一的數據格式來代替，不再有CAPP自動化、智能化的瓶頸。因此3D打印消除了自動化孤島，這最能體現“工業4.0”的特點。
當談及到我國增材制造技術在世界上占有何種地位時，盧院士做出了以下分析：我國3D打印研究工作做得不錯，排在世界前列，而我國3D打印專利的數量在世界上居第二的位置。在某些方面的研究還處于全球領先地位，像北京航空航天大學教授王華明打印出飛機起落架，現在批量列裝；2001年，西安交大做個性化的下頜骨修復，歐洲直到2012年才做第一例。但是在3D打印的產業化、應用方面，我國還有差距，我國的裝機量在世界上第四，我國制造業占世界的五分之一，是世界第一，從這點來看，3D打印跟我國整體制造業還是不匹配的。由于3D打印許多技術還有待發展，所以現在我們有經過努力實現并跑的機遇。我們可以抓緊科技革命、產業變革機遇，利用自有的優勢，走到世界前列。
王華明：3D打印技術成果轉化是關鍵
王華明教授作為“鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術”這一國內3D打印尖端技術發明人，因鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術研究的成就獲得了2012年度國家技術發明獎一等獎。
增材制造技術的獨特優點，是為克服大型鈦合金結構件上述制造技術缺點提供了一條新途徑，也由于鈦合金結構件激光快速成形技術對先進國防裝備研制與生產的重要性和廣泛實用性，美國等西方工業及軍事強國對其十分重視，早期就開始重點支持并研究發展。我國的鈦合金激光成形技術起步較晚，而且早期也基本屬于跟隨美國的學習，在全國多所大學和研究所設立實驗室進行研究。
王華明表示，我國各大主要研究機構在上世紀九十年代初就開始3D打印技術研究和工業應用，高性能金屬零件激光快速成形研究也在上世紀九十年代中期開始，目前技術研發和工程應用等方面也具有國際優勢。據他介紹，3D打印技術的實際應用大致分為非金屬3D打印和高性能金屬零件增材制造兩大領域。而要想真正發展該技術，就要將新材料和制造業密切結合，材料是裝備制造業的基礎，其對未來的影響會越來越大。從大的領域說，高性能金屬構件的增材制造，其核心就在于控制增材制造過程獲得高性能高品質材料的構件。增材制造的目標是獲得高性能構件，其制造過程必須是快速的，性能是優良的，成本是低的。我們把增材制造的方向定位于高性能材料，其領域要比鈦合金大得多。
而當前我國3D打印技術要想與國際先進水平相競爭，更主要的還是應該考慮如何以應用為導向的技術開發和成果轉化，特別是在工業領域，即如何充分發揮增材制造3D打印的優勢，制造出高性能、高附加值的高端裝備。而基于3D打印技術的高性能金屬材料制造將為我國航空航天裝備制造業帶來比較大的價值，國家大飛機科技重大專項的實施，也為增材制造技術在航空工業的應用提供了發展機會。目前制造業更關注發展工業裝備的增材制造，而社會上則更多關注桌面3D打印技術。無論哪種關注，都有利于普及這一技術。相信經過十幾億中國人的創造，3D打印的巨大潛力會得到充分發揮。
史玉升：精度和穩定性尚達不到要求
作為新一代備受關注的工業技術，3D打印技術突破了傳統制造技術形狀的復雜性，材料的復雜性以及功能的復雜性。它為制造提供創新的原動力，可以利用3D打印技術拓展產品創意與創新空間，在零部件的設備上做最優的設計，不用考慮加工等各方面的問題。
3D打印能極大的降低產品研發創新的成本、縮短創新研發周期；3D打印可以提升制作的工藝能力；實現綠色的可制造的新模式；形成新的商業模式，新的制造體系；能夠打造由單色向多色乃至表面紋理全彩色的發展，同時可由單材料向多材料功能梯度材料方向發展；可以實現宏觀工藝結構和多尺度結構方向發展；精度上能實現納米尺度的微觀3D打印；性能上實現光電柔性的打印；功能上實現生命體的打印，不僅僅是打印機器零部件，要打印人體零部件。而在3D打印與傳統制造業結合的方面，史玉升教授認為3D打印應該與等材制造、減材制造結合，一半增材一半減材，就可以做出既復雜表面粗糙又非常低的模件。現在國際上有不少的公司也正在研發這種混合制造模式，力求在傳統制造的基礎之上將3D打印集成上去，打造新一代工業混合制造系統。
針對3D打印的未來市場，他認為將來3D打印會走進醫院，作為診斷設備；能夠推廣到中小學教育，更重要提高他們的學習水平和學習成績。我們可以用3D打印動手理解，像化學分子。也可以走進未來的家庭，就有很多3D打印機做食品、玩具、衣服、鞋子。更重要的是打造未來工廠，有了3D打印機，就不再需要倉庫，只利用大數據處理各種各樣的信息數據，也不再需要物流，形成社會化制造，社會上的人都可以制造，也可以創造。
而對于目前國內3D打印存在的問題方面，史玉升教授也做出了詳細的分析：裝備方面，目前成型精度令人不滿意和價格都不令人滿意；同時3D打印裝備的穩定性得不到保證，受制于時間和地點等各種因素；由于3D打印工業應用方面也依靠國內激光產品的發展，國內激光器目前仍不能達到3D打印設備的高要求，特別是像SLM這種用激光器的穩定性要求非常高的。在材料方面，品種少、價格貴、性能低。應用方面，零部件比的力學性能、斷裂韌性，疲勞性能、擴展簌簌，高溫持久性能、組織結構都缺乏標準體系。
李堅：3D打印耗材發展至關重要
李堅，遼寧省阜新市人，原東北林業大學校長，東北林業大學教授，博士生導師，著名歸國學者，中國工程院院士。
談到3D打印與材料產業的關聯性問題，中國工程院院士李堅認為：3D打印技術將會在不遠的將來完全關聯上重要材料種類。在邁向工業智造4.0時代，學科之間是交叉融合的，材料領域也不例外。3D打印技術本身就是一種應用非常廣泛，結合非常強的技術，會在提升自身技術發展的同時不斷融合所有高新技術產物，也會把所有材料進行關聯融合，形成材料之間的優勢互補，性能互補的作用，為滿足智能制造需求提供多品種多性能的材料配置。
而現在業內存在著兩種觀點，一種是3D打印應用市場的發展會相應帶動3D打印耗材的發展，而另一種是當前高昂的打印耗材價格、偏少的打印耗材品種制約了3D打印的發展。這也是在3D打印產業發展中必須考慮和解決的重大問題，這關系到整個產業在未來能否繼續持續健康發展下去。從桌面級打印耗材的角度講，現在還沒有跟上3D打印設備發展的節奏，導致現在還沒有做到打印產品和材料性能完全吻合。其原因一是主要是基礎差底子薄，起步比較晚；二是國人對3D打印的內涵不清楚，造成整個行業發展遲緩;三是相關行業從事人員太少。我認為通過中國3D打印技術產業聯盟規劃指導，尤其是通過這次中國3D打印材料理事會發起成立后，進行資源有效整合，把大家統一組織起來，形成一種科學有形的力量去集中突擊一些焦點難點，很快就會處理好設備與耗材之間的矛盾，促進互相發展良性循環。
葛昌存：國內3D打印面臨嚴峻挑戰
中國3D打印技術的發展問題，中國科學院院士、中國3D打印材料理事會榮譽主席葛昌存提出了自己的見解。他認為我國3D打印行業現在存在一種很嚴峻的現實：一些重要的打印耗材被國外廠家壟斷，有的國外金屬3D打印設備生產商在售后條款中規定，使用非指定打印耗材設備不予保修，這種捆綁式銷售模式對我國金屬打印耗材的發展產生了極大的制約。而這主要原因是我國金屬3D打印行業起步晚底子薄，以前沒有給予足夠重視，現在被國外制造商壟斷也在所難免。我國金屬打印耗材產業發展取決于兩個方面：人才和資金。由于現在3D打印行業還沒有形成市場化，資金問題如果得不到有效解決做耗材研發幾乎寸步難行。國內的各種體制和市場規定還存在著很多的問題，這需要一定的時間去做出改變。而人才問題同樣非常重要，現在國內從事3D打印耗材研發的很多是歸國人員，在我們國家還沒有形成一個系統的專業人才培訓機制。
而在金屬材料研發領域，感覺國內科研環境和國外相比，總體感覺當前國內科研環境已經比過去改進了很多，科研工作者也能體會到被認可的感覺。但是還有兩個方面需要加以解決改進：一是退休不能成為所有工作的分水嶺，當前的國內退休機制對于科研發展是比較大的一個阻礙，而在歐美國家，除非你不想干了，不然可以一直帶領團隊進行科研攻關；二是必須要凈化科研環境，肅正行業風氣。一些屬于千人計劃的國外專家自愿回國做貢獻，但由于觀念及處世方式的不同，就被有些心懷叵測的人排擠，進而攻擊他的科研成果，這是很惡劣的現象，影響非常敗壞。必須要剎住這種歪風邪氣，才能讓更多的科研工作者靜下心搞研究，趕超國外先進發展水平。只有在這些方面做出真正的改變之后，才能從根本上去克服當前3D打印產業無力發展的種種問題。
(責任編輯：admin)
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