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3D打印技术或将引领工程机械变革大潮

 2015-04-08 13:15:10 浏览量:0

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所谓3D打印(3D Printing),是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、电子束等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。这也决定了根据其打印材料和应用方向的不同,会产生一些更垂直的发展领域。
                                      3D打印技术或将引领工程机械变革大潮

与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同,3D打印将三维实体变为若干个二维平面,通过对材料处理并逐层叠加进行生产,大大降低了制造的复杂度。与盖楼一样,3D打印也是从地基建起,通过打印材料的层层叠加,最终形成一个完整的立体物品。

总体看来,3D打印机分为三大类。一是大众消费级(桌面级),多用于工业设计、工艺设计、珠宝、玩具、文化创意等领域。二是工业级,一方面是原型制造,主要用于模具、模型等行业;另一方面则是产品直接制造,包括大型金属结构件的直接制造和精密金属零部件的直接制造。三是生物工程级,如打印牙齿、骨骼修复、细胞、器官、软组织等。

科研层面,这三大类的研究并驾齐驱,而商业应用上的发展略有不同。目前,3D打印技术在大众消费、工业和生物工程等领域的运用已经开始,并有了不同程度的产业基础。应用地域来看,在欧洲国家和美国,3D打印的普及程度要比我国高:2012年,世界3D打印行业的产值是120亿~130亿元,而国内大概为10亿元;2013年,世界3D打印行业的市场规模大概在200亿元,国内大概在20亿元;国内与国外3D打印的市场规模同比数据显示,增速都在一倍以上,但是如果和国外相比,国内的市场规模仍显得十分有限,这也意味着巨大的放量空间。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体,从而极大地提高生产率和降低生产成本。而如果这一技术能够在工程机械领域得到广泛的应用,意味着传统的生产加工线将成为历史。而当大型制造商人工密集型或机器密集型的生产方式丧失竞争优势时,就会有更多的中小企业有机会参与到市场竞争中来。

当然,依靠3D打印技术进行整机生产,从目前来看可能还是相当遥远的事,但是不可否认的是,3D打印技术的不断发展和推广,会在未来逐步影响工程机械行业的格局。3D打印技术或许将改变工程机械零配件供应的形式,从而削弱地域的垄断。

据对装载机用户的调研显示,用户在购买工程机械产品时,除了机器本身的质量以外,配件供应的速度也是其非常关注的因素。故如果在某一地区没有建立大型的配件库,则厂商很难在当地具备竞争力。但是,有了3D打印技术,配件供应不再依靠实物的运送,转而变为信息的传输。制造企业可以将配件的“图纸”传递给用户,由用户自行“打印”生产。这样既加快了配件供应的速度,也将大大拓展厂商竞争的地域范围,使得更多的厂商在“同一个”市场中竞争。

3D打印技术所带来的定制化趋势,也将使得中小制造商在竞争中获益。当大型制造商在依靠大规模生产标准化产品累计财富的同时,中小企业可以通过3D打印技术,对某些零部件进行定制化生产,依靠满足客户个性化的需求来赢得客户的青睐。例如,目前挖掘机械驾驶员对挖掘机的采购所起得影响作用越来越大,因此驾驶舒适性日益成为制造商不可忽视的一个方面。中小型制造商完全可以通过3D打印技术,为挖掘机用户量身定做符合他们人体特征的座椅,从而吸引用户的购买。

当然,3D技术何时能得到大规模的应用,目前还很难预测。但是去年12月,工信部副部长苏波已经表示工信部将推动“3D打印”产业化,“3D打印”路线图和中长期发展战略即将制定,或许3D打印时代真的已经不再遥远

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