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3D打印产业想撒野却缺钙材料限制标准过低

时间:2021-07-06 来源网站:湖北化工机械网

3D打印产业想撒野却缺"钙" 材料限制标准过低

本月11日,一场以“新产业革命”为主题的国际论坛在五台山召开,英国《经济学家》杂志主笔保罗·麦基里远渡重洋前来参会,并随后对中国的3D打印等数字制造企业一探究竟。

在其《第三次工业革命》一文中,保罗·麦基里将3D打印列为推动第三次工业革命转型动力之一,从而引爆3D打印讨论热潮的。而除了用手中笔提醒人们注意3D打印的保罗,近日来,打印衣服、自行车、假肢,甚至步枪、人体器官……3D打印机新的造物成果频频见诸报端。这一切似乎在向人们表明,3D打印改变传统制造业和我们的生活,都只是时间问题了。

然而,事实真的如此吗?

光“概念美”显然不够美

4月2日,3D打印概念股出现暴跌,板块内个股超声电子[-2.28%资金研报]、机器人[0.17%资金研报]触及跌停,深天马A[-3.84%资金研报]跌近7%,其他多个个股也均有不小的跌幅。

其实在两个月前的美国,3D概念股暴跌的景象已经发生过一次。

2月14日,做空机构香橼公司发布了针对美国3D打印龙头公司3DSystems的做空报告,指出3D打印技术已被过分炒作,3D公司股票估值过高,存在严重泡沫化。受此影响,美国3D打印概念股集体随即迎来大幅下跌,在报告公布后的两个交易日中,3D系统公司和其主要竞争对手Stratasys公司以及刚刚上市的ExOne公司跌幅均接近10%。

概念美,瓶颈多,短时间内难以纾解商业化难题——这是概念股暴跌背后映射出3D产业面临的真正问题。

3D打印产业发展的窘况,看数字便一目了然:2012年,全球3D打印机全行业销量只有不到5万台,这其中的两万台还是由龙头企业Stratasys一家售出的,另外有4000多台都是中关村[0.00%资金研报]企业太尔时代研制售出的。

与反映投资者对3D打印“信心指数”不稳定的股价相对应的,是3D打印底气不足的市场规模。根据美国消费者电子协会发布的最新年度报告,全球3D打印市场经过10余年的发展,仅有21亿美元的总量,即使以目前表现的约20%的年增速,未来几年内,全球3D打印产业的产值也不过是微软、苹果这种美国IT巨头单个公司产值的零头。

是什么在阻碍3D打印奔向千家万户和大工厂的脚步?

被材料“绑架”的神笔马良

“连机器带物料差不多两万块钱,用了整整四个小时才打印出一个小小的手环。”一位购买了3D打印机的用户徐天舒在微博上抱怨。

在他看来,3D打印机目前只能小规模打印一些复杂的物件,除了对个人用户来说成本太高,有限的材料选择也是很大的问题。“打印来打印去,不管是打印玩偶还是模型,都是固定的一种材料,时间长了新鲜感也就没了。”

除了个人用户对打印体验丰富性的要求,对工业级用户而言,材料的稀缺也让3D打印机是暂时只能用于小规模试制的“奢侈品”。一家已采用3D打印的医疗器械公司负责人向记者透露,工业级3D打印机使用的材质几乎不能通过淘宝等电商平台买到,很多只能匹配生产厂家提供的耗材,大多是国外进口,价格非常昂贵。

材料的限制“绑”住了用户的使用热情,也“绑”住了3D打印设备厂商阔步向前的步伐。

十多年前,曾任教于清华大学高分子材料研究所的冯涛尝试一边做3D打印设备,一边研发3D打印材料。然而,巨额的投资需求和短期内极小的市场回报,使他和团队不得不暂缓了工程塑料等材料的研制。

而今,冯涛是一家3D打印公司的掌门人,但情况依然没有好转。

虽然国际上先进的3D打印企业已能实现工程塑料、尼龙、树脂、石膏粉等十多种3D打印材料的打印,但是在国内,3D打印材料严重受限的“缺钙”现象丝毫没有好转——自主研发的3D打印机大多只能打印金属、ABS这区区两种材料,并且每一台机器只能打印一种材料,无法实现打印材料的自由切换。

“即便美国最先进的厂家有10多种打印材料,要想让3D打印进入大众消费领域,他们这个数量也远远不够。”冯涛说。

北京航空航天大学材料学院教授、凭借飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术获得国家技术发明一等奖的王华明介绍,之所以材料如此稀缺,是因为3D打印所用的材料是一套与传统材料学不同,需结合精密仪器、3D打印工艺和材料本身的相对独立的研发系统。在可应用的材料方面,所有的3D打印设备厂家都是白手起家。对于绝大多数企业来说,3D打印市场培育尚处初期,投资研发新材料的动力严重不足。

3D打印能打印人耳、肝脏等人体器官的消息频见报端,王华明则认为,“真正能打印出人体器官,那一定是生物组织工程的突破,而绝非3D打印机的功劳。”

“个性”也需“标准”牵手

假如材料问题解决了,成本也降下来了,能够帮人们随时随地实现个性打印,3D打印机是不是就能畅通无阻地“飞入寻常百姓家”呢?

答案依然是否定的,事情远非这么简单。

“打印精度是否达到厂家宣称的标准、喷头是不是容易堵,这些产品特性都没有官方的评价机制,只能上网查查、凭网友和同行的口碑推荐了。”一位想要购买一台桌面3D打印机的首饰设计师向记者表达了困惑。

她的担心绝非个例。记者调查发现,市场上专业3D打印设备公司的桌面3D打印机售价一万到三万元不等。然而,在一些硬件社区,只需花六千元就能买到一台DIY的3D打印机。

相差1到5倍的价格,质量上的差别,买家却很难从权威机构的质量认证标准上获得辨别。

事实上,中国机械工程学会特种加工分会此前已牵头制定了3D打印技术相关的安全标准、产品标准,但是对于这一标准,从业多年、被业界公认为3D打印行业专家的冯涛认为,“现有标准定得太低、太粗糙,几乎任何一家3D打印企业都能轻易达标。对维护行业健康竞争发展,对消费者权益也更为重要的具体的产品检测方法、检测标准,这些都没有明确的规定。”

冯涛认为,当3D打印机像手机、电视这种成熟的产品或电子仪器一样,由第三方机构都可对其产品达标情况进行检验时,3D打印机才有可能真正地“飞入寻常百姓家”。

市场培育的过程虽然漫长,却极少有人否认3D打印机的发展前景。“20年前机器人刚刚兴起时,发展也极其缓慢,但随着这一两年富士康等制造企业大规模启用工业机器人,工业机器人的发展拐点已经到来。同样是制造业变革的一部分,3D打印机肯定会与机器人一样,也会迎来这一天。”冯涛说。

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