在世界舞臺上，中美兩國無疑是本世紀最耀眼的兩大“明星”。在國際政治，經濟，科技以及文化等領域，中美兩國也都擁有著不同的特色，同時也促成了兩國不同的發展趨勢。但美國作為3D打印技術的發源地，在該領域的應用擴展要遠快于“剛剛起步”的中國。但中國的3D打印產業發展前景廣闊，在未來也必將創造出巨大的行業市場。今天，我們就根據實際情況來把脈中美兩國的增材制造技術的發展趨勢。
各位專家齊聚一堂 共商我國3D打印局勢
已經熱鬧了4年的3D打印概念何時才能化為產業化浪潮？“我認為未來三到五年，3D打印會進入一個產業化的爆發期。”世界3D打印技術產業協會CEO、中國3D打印技術產業聯盟執行理事長羅軍日前在第四屆世界3D打印技術產業大會上如此表示。同時，多位與會業內人士在接受上證報采訪時表示，3D打印前景毋庸置疑，但與國外踏實研發和深入應用開發相比，國內目前還處于打印模型和炒作概念階段，行業內浮夸成分較大。
3D打印熱度不減
日前，全球首座3D打印辦公大樓在迪拜落成，與此同時，空客宣布計劃運用3D打印技術打印整架飛機。這些信息頗讓3D打印界振奮。“3D打印前景毋庸置疑。”在6月1日舉行的第四屆世界3D打印技術產業大會論壇上，有權威專家如此表態。“在歐美，3D打印已經有30年的歷史，目前已經拓展到醫學、能源、航空航天等領域應用，產業規模已有幾十億美元，我們認為未來的產業規模超出想象，我們很看好這個產業。”劍橋大學教授、世界3D打印技術產業協會副主席Bill O`Neill表示。國際咨詢機構預測，到2025年3D打印的經濟影響每年可能高達5500億美元。“工業制造和生物醫學”是被一致看好的應用領域。目前，已經有A股公司試水生物醫學領域的3D打印。
藍光發展旗下子公司藍光英諾首席科學家康裕建表示，藍光英諾運用個性化的干細胞生物墨汁，通過3D打印技術形成心肌細胞，在猴子身上已獲得較好的實驗效果。該公司期望通過3D生物打印技術實現器官/組織移植和修復，推動健康產業發展。涉足醫學3D打印領域的A股公司還有光韻達。該公司2015年9月上線了全國首家醫學3D打印云平臺，建立“醫學+3D打印+云服務”三位一體的工作模式，并與上海交通大學王成燾教授團隊合作成立了上海光韻達數字醫療科技有限公司。3D打印在工業和建筑上的應用也不可小覷。亞夏股份近期在互動易表示，其3D打印建筑商業化取得突破，參股公司盈創科技為迪拜打造了世界上首座3D打印辦公大樓，國內的101米打印建筑正在蘇州工業園區走流程報批中。類似的公司還有海源機械，該公司表示其3D大型建筑打印機已儲備大量相關技術。
為何叫好不叫座
但讓人失落的是，盡管3D打印技術持續風靡，但產業化應用并不理想。對于大多數上市公司來說，目前3D打印業務基本上還處于投入階段，并未形成顯著營收。“現在是市場導入期，我們也只是在聯合醫院做‘樣板’客戶，談營收尚早。”某上市公司相關人員表示。世界3D打印技術產業協會CEO、中國3D打印技術產業聯盟執行理事長羅軍表示，3D打印在各個行業仍處于“模型”或者應用的初級階段。而且與會專家多數認為，3D打印的精度、效率、成本及產業鏈配套是制約3D打印產業化的重要原因。“如果現有的激光3D打印機快一百倍、便宜十倍，就可以運用到生產替代傳統的鍛造、沖壓等制造工藝。”Bill O`Neill介紹，其公司采用更大功率的激光陣列（原理類似噴墨打印機）來解決打印效率問題。
而國內3D打印產業發展緩慢原因，主要也是由于商業模式單一；人才嚴重短缺；比較優勢不明顯；設備和材料成本太高；技術本身處于不斷完善和成熟過程。先臨三維總經理李濤表示，3D打印涉及硬件、軟件、材料、工藝過程、產品規范標準等，目前國內僅熱衷做3D打印設備是無法帶動產業發展的。
何時產業化爆發
盡管存在諸多問題與瓶頸，但羅軍認為，隨著國家政策的重視和推進，未來三到五年，3D打印會進入一個產業化的爆發期，工業（金屬）3D打印和生物醫學3D打印領域可能是最終的發展方向，但這需要更多的市場化手段、更腳踏實地來推動研發和產業化。
資料顯示，工信部等于2015年初即制定了《國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016年)》，并已全面啟動增材制造（3D打印）標準化制定工作。
值得關注的是，國內在桌面3D打印機方面已取得不錯的發展，涌現出一批較有優勢的公司；在金屬3D打印上，悅瑞科技已從代理EOS發展到研發出小尺寸銅材質的3D打印。
美國3D打印日漸呈產業化趨勢
當前人們的目光被局限在增材制造目前主要用于制造小零件，很難兼顧精度與速度，要么是速度快精度不高，要么是精度高速度慢。然而，隨著橡樹嶺國家實驗室的BAAM技術在塑料類產品的制造領域打破這些障礙，設備不但生產大型零件，而且更快，更便宜，這使得人們看增材制造的目光不再聚焦于增材，而是制造。那么，在走向更大的打印尺寸道路上，BAAM最新的進展如何？除了BAAM，有沒有其他的公司也進入到這個領域？
做為一家歷史悠久的傳統機床制造商，辛辛那提公司在俄亥俄州經營了100多年后，可能怎么也想不到自己會跳轉到快速發展的3D打印增材制造領域。但是通過與能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室（ORNL）合作，大面積的增材制造（BAAM）系統將辛辛那提公司推向了3D打印大型零件的生產領域。BAAM系統明顯不滿足其之前的炫目業績包括Strati轎車、眼鏡蛇汽車以及3D打印建筑和車輛的新能源概念組合。如今，BAAM系統正在3D打印F-22“猛禽”無人機和皮艇。此外，CI公司還在嘗試打印在幾塊巨大的獵戶座飛船復制品，并在2016年5月16號到19號佛羅里達州的RAPID展會現場展示組裝過程。
BAAM系統的應用領域正在超越汽車行業，走向更多的行業，包括航空航天行業、電器行業和機器人行業。而不僅僅是BAAM系統，還有更多的新的公司推出他們新的技術共同將3D打印技術的應用范圍擴展到更大的水平。位于俄亥俄州的揚斯敦，成立于2014年的Strangpresse公司是家專注于熱風焊接工具的公司，Strangpresse開發完全可控的、重量輕、熱塑性塑料擠出機。并且獲得橡樹嶺國家實驗室的專利使用轉讓許可，根據許可協議，Strangpresse能使用或銷售該實驗室的專利材料、工藝和控制方法，用來制造比目前大得多的產品。Strangpresse也與位于俄亥俄州哥倫比亞的MD塑料加工公司開發了一個垂直機器人手臂，可以以每小時100磅的速度連續擠壓材料，而MD塑料公司則專注于開發和生產注塑成型用的部件。
Strangpresse當前面臨的挑戰是如何加工長碳纖維復合材料，短碳纖維的加工不成問題，而加工長碳纖維就需要去控制和理解纖維的方向。此外，位于印第安那州的Thermwood公司，原來這家公司是生產數控加工系統的，現在他們正在研究開發大型的增材制造（LSAM－large scale additive manufacturing）混合制造系統，將3D打印和切削加工集成到同一臺機器上。目前Thermwood可以打印10x10x5英尺的產品（約3x3x1.5米），快速的擠壓頭確保每一個新的層形狀和厚度是均勻的。Thermwood計劃專門針對大尺寸的加工領域提供全套解決方案，初始目標市場包括設備工裝、模具、夾具、模型等多種應用，目標行業包括航空航天、汽車、游艇和熱成型。
“從概念普及到示范應用是一個長期的過程。”羅軍認為3D打印技術最終會從輔助生產手段變成重要的生產工具，但這其中的關鍵是找準比較優勢而不是一味想著顛覆，傳統生產解決批量化問題，3D打印解決個性化和定制化需求，這恰好契合工業4.0。
(轉載自中國3D打印網)
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