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3D打印發展前景廣闊(科技大觀)

  為解決疫情防控中應急物資短缺的難題,美國、意大利等國紛紛操作3D打印機生產呼吸機配件、個人防護面罩,甚至還創建了在線論壇,用於当局、醫院、非当局組織發布需求,以及業內人士分享經驗等。3D打印在全球疫情防控中發揮的浸染,反应出這項技術普及度的提高和應用領域的擴展。

  3D打印,也稱增材制造,是以數字模子為基礎,將质料逐層堆積制造出實物的新興制造技術。连年來,世界主要國家紛紛加大力大举度支持3D打印技術,全球3D打印產業高速發展。小到兒童玩具、工藝品,大到飛機、火箭中利用的高度復雜零部件,3D打印機已廣泛應用於諸多領域。2019年,全球3D打印產業規模達120億美元阁下,同比增長近30%。

  3D打印產業的快速發展是多方面因素配合推動的結果。一是研發投入的增長使得技術不斷完善,3D打印機成果更強、本钱更低、速度更快。2012年起3D打印領域專利申請量快速增長,年增長率超過40%。二是打印质料種類不斷豐富,推動3D打印機應用范圍擴大。3D打印质料主要包罗金屬质料、高分子质料和陶瓷质料,个中塑料仍是利用最多的质料,但金屬质料增長很快,2018年利用率提高到了36%阁下。金屬质料的廣泛利用帶動了工業級3D打印機銷售的增長,推動3D打印由消費級市場向高端制造市場拓展。三是汽車、電子、航天、醫療、制鞋等行業為了加速產品開發、改進產品机能、提高用戶需求響應速度,積極摸索3D打印技術在工業生產中的應用。四是中小學和教诲培訓機構設立3D打印相關課程,推動桌面3D打印機在學校、家庭和中小企業中普及。

  3D打印無需開模、一體成型、生產周期短,特別適用於生產及快速交付結構復雜產品、小批量產品,因此被廣泛用於原型建造、定制生產以及復雜零部件制造等領域。不過,3D打印也存在明顯短板:3D打印機售價高、產品建造時間長,不具備規模經濟性,大批量產品的生產本钱明顯高於傳統加工方法﹔打印质料價格較高,種類很是有限,质料強度、加工精度等方面與傳統紧密加工方法仍存差距。總體來看,3D打印與傳統制造工藝半斤八两,二者不是替代關系,未來應在各自擅長的領域發揮浸染。

  3D打印被視為引領新一輪科技革命和產業變革的焦点技術之一,發展前景廣闊。隨著經濟發展和糊口程度提高,消費者越发追求個性化的需求,3D打印將與機器人、人工智能等技術一起,提高制造業生產線的柔性化水平,以更低本钱生產定制產品,推動制造業生產方法由大規模生產向個性化定制轉變。同時,憑借節約倉儲和物流本钱、快速響應当地市場的優勢,3D打印將推動制造業向当地制造模式發展。另外,3D打印教诲深入推廣將會推動創客運動的興起,家庭打印機、小型3D打印店越发普及,人們將能夠制造本身設計的產品。未來,隨著3D打印機、质料和后處理技術的發展,3D打印的應用領域將不斷擴大。

  (作者為中國社會科學院工業經濟研究所研究員)


  《 人民日報 》( 2020年06月30日 18 版)

(責編:張雋、關喜艷)

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