3D打印發(fā)展需要從源頭“改變思想”

作為一種先進(jìn)的制造技術(shù)，增材制造技術(shù)的研究和應(yīng)用開發(fā)已持續(xù)了二十多年，在很多領(lǐng)域取得了重要的突破。近年來，制造業(yè)對(duì)于3D打印的優(yōu)越性已達(dá)成了共識(shí)，各國政府也越來越關(guān)注3D打印市場(chǎng)的培育，產(chǎn)業(yè)正迎來爆發(fā)期。為此，專訪了江蘇永年激光成型技術(shù)有限公司副總經(jīng)理張定軍，共同探討3D打印產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展。

　　1、永年激光作為國內(nèi)最早實(shí)踐3D打印技術(shù)的代表，也見證了我國3D打印產(chǎn)業(yè)的歷史。據(jù)您了解，我國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各個(gè)階段都有什么樣的特色？

　　張定軍：我國3D打印研究起步于上世紀(jì)90年代初，當(dāng)時(shí)由于基礎(chǔ)條件限制，主要以非金屬材料工藝研究為主。一直到2000年左右，主要研究方向是FDM工藝和光固化工藝等等。從那時(shí)候開始，清華大學(xué)就進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理及支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等一些基礎(chǔ)性研究；大概從2000年之后，國內(nèi)開始進(jìn)行金屬材料方面的研究工作，如電子束成型；2010年以后，金屬3D打印技術(shù)開始受到更多的關(guān)注。

　　自此，國內(nèi)3D打印技術(shù)取得了重要發(fā)展。一方面非金屬3D打印技術(shù)越來越成熟，逐漸顯示出了優(yōu)勢(shì)；另一方面，在2014年左右，國內(nèi)金屬3D打印取得了突破性進(jìn)展，幾家企業(yè)都相繼推出了激光選區(qū)熔化設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜金屬零件的3D打印；同時(shí)，電子束成型設(shè)備近幾年也在持續(xù)的研發(fā)中。總體而言，國內(nèi)3D打印各個(gè)工藝已經(jīng)趕上了世界的步伐。

　　2、目前，全球有許多專注于工業(yè)3D打印制造及解決方案的企業(yè)都陸續(xù)成立了專業(yè)的增材制造創(chuàng)新中心，專注于利用該技術(shù)來研發(fā)各種新型的產(chǎn)品以及解決方案。貴公司有沒有同樣的規(guī)劃？您認(rèn)為3D打印技術(shù)未來在哪些領(lǐng)域更具創(chuàng)新潛力？

　　張定軍：永年激光已經(jīng)開始跟全國各地的企業(yè)開展合作來推廣3D打印應(yīng)用。我們會(huì)結(jié)合不同企業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)，提供足夠的技術(shù)支持，與他們共同開發(fā)3D打印技術(shù)。目前在四川和廣西等多地都有相關(guān)的合作點(diǎn)。通過這種方法，我們可以更好地進(jìn)行金屬3D打印應(yīng)用的推廣，從而發(fā)掘出3D打印在現(xiàn)代制造中的巨大應(yīng)用潛力。

　　3D打印的優(yōu)勢(shì)在于做一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，包括一些批量定制的東西。在一些批量大，同時(shí)每件又比較個(gè)性化的產(chǎn)品上具有很好的應(yīng)用前景。例如個(gè)體醫(yī)療領(lǐng)域等，這些大批量訂制產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用將會(huì)率先有所突破。同時(shí)，在高端制造領(lǐng)域、高附加值領(lǐng)域以及一些新型結(jié)構(gòu)制造等方面，都能體現(xiàn)出3D打印的優(yōu)勢(shì)。

　　3、在全球工業(yè)化，特別是工業(yè)4.0以及中國制造2025等的持續(xù)推動(dòng)下，工業(yè)界對(duì)于高科技制造技術(shù)的渴望越來越強(qiáng)烈。在這種趨勢(shì)下，您認(rèn)為未來增材制造技術(shù)將會(huì)發(fā)揮什么樣的重要作用？目前還存在哪些難以逾越的鴻溝？

　　張定軍：由于增材制造技術(shù)可以制作復(fù)雜零件，不需要過多工裝，也沒有特別的限制，材料的應(yīng)用面也比較廣泛。因此，在未來先進(jìn)制造方面，一些特殊結(jié)構(gòu)零件及高端零件，都可以利用增材制造制備。基于此，增材制造技術(shù)可以說是一個(gè)非常有特點(diǎn)的技術(shù)，在未來制造中將扮演重要角色。但增材制造也不是萬能的，這也是業(yè)內(nèi)的共識(shí)，實(shí)際上我們幾百年的現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)證明了這點(diǎn)。很多結(jié)構(gòu)件都是由不同制造方法共同打造的，比如零件需要先通過鑄造，然后再鍛造，最后再進(jìn)行其他加工等等，未來增材制造技術(shù)也會(huì)加入其中。可以通過增材制造技術(shù)制作毛坯或者原始件，然后配上傳統(tǒng)加工方法，最終得到機(jī)械零部件。

　　雖然增材制造在未來制造中前景明朗，但是如何有效地將增材制造技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)結(jié)合起來，如何使3D打印材料種類更加豐富，如何進(jìn)一步提高成型效率并進(jìn)一步降低成本等都是產(chǎn)業(yè)需要解決的問題。同時(shí)，我認(rèn)為業(yè)內(nèi)人士還需要打破傳統(tǒng)制造的固有思路，從設(shè)計(jì)源頭就要想到用3D打印去做復(fù)雜零件，而不是把復(fù)雜零件拆分成多個(gè)零件去設(shè)計(jì)，這樣才能加速3D打印和制造業(yè)的融合。

　　4、前不久，華中科技大學(xué)張海鷗教授主導(dǎo)研發(fā)的"鑄鍛銑一體化金屬3D打印技術(shù)"，成功制造出了世界首批3D打印鍛件，這對(duì)于我國的3D打印產(chǎn)業(yè)是一大激勵(lì)。在您看來，這種新技術(shù)較之于目前普遍使用的金屬3D打印，有哪些獨(dú)到之處？應(yīng)用前景如何？

　　張定軍：這項(xiàng)技術(shù)跟永年激光的思路有點(diǎn)類似，之前我們一直提倡將3D打印技術(shù)跟傳統(tǒng)的擠壓加工技術(shù)結(jié)合在一起。這樣既可以發(fā)揮3D打印制作復(fù)雜件的優(yōu)勢(shì)，又能結(jié)合傳統(tǒng)機(jī)加工方式，從而提高機(jī)械精度。目前國內(nèi)外都在進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的研究，具有很廣闊的前景。

　　5、本次展會(huì)，貴公司帶來了哪些新的產(chǎn)品？他們分別具有哪些優(yōu)勢(shì)？

　　張定軍：永年激光本次展會(huì)推出了一款新的小型YLM-120設(shè)備，主要針對(duì)義齒加工廠商。該款設(shè)備針對(duì)義齒加工做了很多設(shè)計(jì)優(yōu)化，包括提升穩(wěn)定性及使用壽命等。通過我們獨(dú)到設(shè)計(jì)，使得鋪粉結(jié)構(gòu)非常巧妙，成型箱里面沒有任何絲杠，也沒有導(dǎo)軌，從而保證了長期且穩(wěn)定的工作。

　　6、近來3D打印技術(shù)的更新速度加快，每隔一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)新的技術(shù)和產(chǎn)品。在這種情況下，您認(rèn)為3D打印企業(yè)該如何保持對(duì)市場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性與競(jìng)爭力？未來公司有哪些規(guī)劃與愿景？

　　張定軍：我認(rèn)為，首先要有自己的技術(shù)積累，不管是設(shè)備還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件處理、工藝研究等方面。簡單的去仿制別人的產(chǎn)品，很容易跟不上技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。永年激光是國內(nèi)比較早進(jìn)入3D打印行業(yè)的企業(yè)，一直以來非常注重人才團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件處理、工藝開發(fā)等方面都儲(chǔ)備了相關(guān)人才，從而進(jìn)行原創(chuàng)技術(shù)開發(fā)，保持自己的競(jìng)爭力。未來，我們希望通過在金屬3D打印方面持續(xù)的努力和研究，成為國內(nèi)一流金屬3D打印技術(shù)集成供應(yīng)商。