“佛山發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)一定要立足于創(chuàng)新，同時(shí)引進(jìn)真正適合自己的人才團(tuán)隊(duì)。”6月17—18日，第五屆世界3D打印大會(huì)將在佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)舉行，大會(huì)開(kāi)幕前夕，華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院教授張海鷗接受南方日?qǐng)?bào)專訪時(shí)建言，做好3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展文章，佛山要將重點(diǎn)放在產(chǎn)業(yè)革新與產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)上。

當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速發(fā)展轉(zhuǎn)為高質(zhì)量發(fā)展的新階段。要推動(dòng)制造業(yè)高效低成本發(fā)展，對(duì)其生產(chǎn)流程的改造、效率的提升十分重要。而3D打印作為一項(xiàng)引領(lǐng)性制造新技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)具有很強(qiáng)的顛覆性。此前張海鷗主導(dǎo)研發(fā)的“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)，就改變了高端零件的生產(chǎn)流程、降低材耗能耗和污染，屬全球首創(chuàng)。

“發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，最重要的是需具備原創(chuàng)式創(chuàng)新技術(shù)。政府制定的政策要以有市場(chǎng)前景的技術(shù)創(chuàng)新為導(dǎo)向。企業(yè)創(chuàng)新則要以市場(chǎng)為導(dǎo)向，遵循市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律�！睆埡ｚt還建議，地方政府應(yīng)該對(duì)獲得了知識(shí)產(chǎn)權(quán)、受到了市場(chǎng)驗(yàn)證的新技術(shù)進(jìn)行認(rèn)定并給予支持。

談變革▶▶“邊鑄邊鍛”新技術(shù)讓制造流程更短

南方日?qǐng)?bào)：你主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)和設(shè)備填補(bǔ)了全球相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的空白。這一技術(shù)的顛覆性主要體現(xiàn)在哪方面?

張海鷗：此前全球金屬3D打印行業(yè)共同面對(duì)的一大難題，是打印的部件達(dá)不到高強(qiáng)韌性要求�！拌T鍛銑合一”增材制造技術(shù)打印的金屬件超過(guò)普通鍛件的性能要求，得到12級(jí)超細(xì)晶粒。

具體來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)制造工藝是把金屬融化做成鑄錠，通過(guò)多次鍛壓和加熱把它鍛造成一定形狀的鍛坯，隨后放到機(jī)床上進(jìn)行加工，去除很多無(wú)用部分，最后制成一個(gè)零件。這個(gè)過(guò)程需要很多大型設(shè)備，比如8萬(wàn)噸鍛壓機(jī)，同時(shí)工序多流程長(zhǎng)。這意味著，傳統(tǒng)制造工藝并不適合高性能復(fù)雜零件的生產(chǎn)。

此外，傳統(tǒng)多工序生產(chǎn)環(huán)境雜亂，需要大空間，容易造成廠房污染。而且這些工藝無(wú)法整體成型，也會(huì)造成材料損耗，成本較高。

“鑄鍛銑合一”的新技術(shù)通過(guò)實(shí)現(xiàn)“邊鑄邊鍛”，克服了以上的缺陷，改變了長(zhǎng)期以來(lái)由西方引領(lǐng)的“鑄鍛焊銑分離”的傳統(tǒng)制造歷史，將開(kāi)啟實(shí)驗(yàn)室制造大型機(jī)械的歷史。

南方日?qǐng)?bào)：具體來(lái)說(shuō)，“鑄鍛銑合一”技術(shù)可以為生產(chǎn)制造帶來(lái)哪些利好?

張海鷗：一般來(lái)說(shuō)，零件不經(jīng)過(guò)鍛造，性能就不可靠。尤其是航空設(shè)備對(duì)零件的疲勞性能和韌性等要求更高。而普通的3D打印技術(shù)打印出來(lái)的零件是無(wú)法達(dá)到高性能標(biāo)準(zhǔn)的。

“鑄鍛銑合一”技術(shù)直接采用新的技術(shù)讓金屬絲融化，在金屬即將被加熱成型的時(shí)候用連續(xù)的微鍛造的方式，“趁熱打鐵、邊鑄邊鍛”，以此使整個(gè)零件通體具備更高更均勻的性能。

在此基礎(chǔ)上，該技術(shù)可以把長(zhǎng)流程、依賴多臺(tái)裝備、重污染的生產(chǎn)過(guò)程變成只在一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行的高效生產(chǎn)，從根本上改變了傳統(tǒng)制造的技術(shù)路線、方法、裝備，甚至改寫(xiě)了GE公司認(rèn)為3D打印不能打印鍛件的論斷。

論趨勢(shì)▶▶3D打印可部分替代高端制造

南方日?qǐng)?bào)：3D打印作為新型技術(shù)，是否會(huì)替代傳統(tǒng)制造?它還會(huì)改變哪些行業(yè)?

張海鷗：隨著技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，3D打印已開(kāi)始應(yīng)用于小批量制造。當(dāng)然，短期內(nèi)3D打印難以完全替代傳統(tǒng)制造業(yè)，兩者會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)并行融合;但部分替代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

我所指的部分替代，目前主要發(fā)生在高端制造領(lǐng)域，比如國(guó)防、航空航天等領(lǐng)域。這些行業(yè)使用的高端機(jī)械，在傳統(tǒng)制造模式中主要依靠焊接實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的結(jié)合，但是焊接技術(shù)往往引起性能不均。而鍛件級(jí)3D打印可以實(shí)現(xiàn)一體化打印，實(shí)現(xiàn)了零件之間的無(wú)縫連接，使之具有很好的性能和精度。因此，3D打印可以部分替代這些行業(yè)的傳統(tǒng)工藝。

但是在材料成本不高、需要大規(guī)模生產(chǎn)的行業(yè)，傳統(tǒng)制造方法仍有著不可替代性。比如汽車(chē)覆蓋件沖壓成型，3D打印技術(shù)不如傳統(tǒng)工藝成本低、效率快，因此還不足以和傳統(tǒng)工藝競(jìng)爭(zhēng)。

總之，3D打印雖然已開(kāi)始應(yīng)用于小批量的直接制造，但是受其技術(shù)的效率、精度和材料等限制，還不可能完全替代傳統(tǒng)大批量制造業(yè)。不過(guò)利用它的多品種小批量研發(fā)優(yōu)勢(shì)，3D打印正成為越來(lái)越多制造業(yè)行業(yè)的輔助甚至主干力量。

南方日?qǐng)?bào)：目前中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)和技術(shù)在全球處于什么位置水平?

張海鷗：3D打印即增材制造是先進(jìn)制造業(yè)的一個(gè)手段，各大經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)都在增強(qiáng)研發(fā)增材制造產(chǎn)品、創(chuàng)造更多應(yīng)用場(chǎng)景。在現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化方面，中國(guó)擁有較大的市場(chǎng)，在技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新方面也進(jìn)行了不少探索。

不過(guò)，發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑，最重要的是需具備原創(chuàng)式創(chuàng)新技術(shù)。在這方面，中國(guó)3D打印還要進(jìn)一步努力。創(chuàng)新決定了以后的地位，但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的新技術(shù)很多還是來(lái)自國(guó)外，自身缺乏原創(chuàng)的、顛覆式的技術(shù)。

要改善這一局面，政府制定政策要進(jìn)一步以技術(shù)開(kāi)發(fā)為導(dǎo)向。同時(shí)，創(chuàng)新還要以市場(chǎng)為導(dǎo)向，遵循市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律，否則容易夭折。所以我們應(yīng)該大力支持最新銳的技術(shù)，尤其是獲得了知識(shí)產(chǎn)權(quán)、受到了市場(chǎng)驗(yàn)證的新技術(shù)。各地政府可以組織國(guó)內(nèi)外專業(yè)力量對(duì)新技術(shù)進(jìn)行認(rèn)定區(qū)分，對(duì)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)行專業(yè)化引導(dǎo)。

找路徑▶▶為創(chuàng)新創(chuàng)造良好制度環(huán)境

南方日?qǐng)?bào)：當(dāng)下國(guó)內(nèi)許多城市都在發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，越來(lái)越多3D打印企業(yè)開(kāi)始涌現(xiàn)。有人認(rèn)為，這將加速行業(yè)洗牌。對(duì)此你如何看?如何推動(dòng)該行業(yè)更上一層樓?

張海鷗：我個(gè)人認(rèn)為，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的3D打印行業(yè)還沒(méi)發(fā)展到大規(guī)模洗牌的階段。盡管企業(yè)正在增多，但有的企業(yè)缺乏技術(shù)，有的企業(yè)和市場(chǎng)脫鉤，整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)還未能出現(xiàn)百舸爭(zhēng)流、百花齊放、市場(chǎng)為主導(dǎo)的局面。

行業(yè)發(fā)展要更上一個(gè)臺(tái)階、實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，最重要的是企業(yè)要有創(chuàng)新意識(shí)，而且要能夠適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展的需求。企業(yè)數(shù)量增多并不一定是好事，整體質(zhì)量的提升才是關(guān)鍵。3D打印是一個(gè)有門(mén)檻的行業(yè)，我們一定要?jiǎng)?chuàng)造利于行業(yè)創(chuàng)新的制度環(huán)境、推動(dòng)市場(chǎng)洗牌，淘汰不適應(yīng)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)。這樣才能真正實(shí)現(xiàn)3D打印產(chǎn)業(yè)的突破發(fā)展。

南方日?qǐng)?bào)：作為制造業(yè)大市的佛山，想要進(jìn)一步發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，需要怎么做?

張海鷗：佛山首先要提高制造業(yè)水平和產(chǎn)品質(zhì)量水平，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，尤其要推動(dòng)制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的上游發(fā)展，重點(diǎn)打造工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。另外，佛山企業(yè)應(yīng)用3D打印技術(shù)時(shí)，可嘗試主動(dòng)改造生產(chǎn)流程，把多個(gè)零件制造流程整合成整體化制造，這樣能提升產(chǎn)品附加值，體現(xiàn)3D打印的價(jià)值。一些諸如陶瓷等傳統(tǒng)制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)要在新技術(shù)應(yīng)用上做引導(dǎo)，提升新技術(shù)應(yīng)用的意識(shí)。

此外，3D打印需要大量人才。目前佛山研發(fā)端的人才較為缺乏，在加大培育力度的同時(shí)，可大力引進(jìn)外部人才團(tuán)隊(duì)。不過(guò)在此過(guò)程中，佛山要注意選準(zhǔn)人才團(tuán)隊(duì)，看重人才團(tuán)隊(duì)的真正作品和業(yè)績(jī)，根據(jù)自身需求考慮其技術(shù)是否真正適合自己。

總之，發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，佛山一定要立足于創(chuàng)新，為創(chuàng)新創(chuàng)造良好的制度環(huán)境，輸出更多的創(chuàng)新產(chǎn)品。

專家簡(jiǎn)介

張海鷗，華中科技大學(xué)材料加工系原主任，特聘教授、博導(dǎo);現(xiàn)任二級(jí)教授、機(jī)械學(xué)院數(shù)字制造裝備與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化制造工藝方向?qū)W術(shù)帶頭人。他主導(dǎo)開(kāi)發(fā)了“熔射制造碳化鎢合金模具技術(shù)”“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)等，廣受?chē)?guó)內(nèi)外同行關(guān)注。

(責(zé)任編輯：admin)

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