我国3D打印产业发展的瓶颈与对策
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3D打印行业的整改措施与分析一级标题:3D打印行业的整改措施与分析二级标题1:背景介绍近年来,随着科技的不断发展,3D打印技术在制造业领域得到了广泛应用。
然而,由于该行业的快速发展和法规政策滞后,出现了一些问题和风险。
为了确保行业健康发展,促进其长期稳定和可持续性发展,需要采取一系列整改措施。
二级标题2:强化监管及标准制定为了解决3D打印行业中存在的风险问题,加强监管是至关重要的一环。
政府部门应建立完善的监管体系,并制定相关标准、规范和流程,以引导企业合规经营。
这些标准应包括材料质量、工艺流程、产品检验等内容,从源头上确保产品质量和安全。
此外,相关部门还应加大对行业内企业进行抽检力度,严厉打击假冒伪劣产品和不符合要求的生产行为。
通过有效监管,可以提高消费者对3D打印产品的信任度,并推动市场良性竞争。
二级标题3:推动行业创新发展在3D打印行业的整改过程中,促进科技创新是非常重要的一环。
政府及相关机构应加大资金支持力度,鼓励企业进行技术研发和创新。
例如,组织专家学者开展研讨会或论坛,分享最新技术成果和应用案例,促进学术界与产业界的合作。
此外,可以推动3D打印技术与其他相关技术的融合,如人工智能、物联网等,以提高产品质量和生产效率。
通过创新发展,不仅能为3D打印行业注入新活力,还能推动中国制造业转型升级。
二级标题4:提升人才培养与引进为了解决3D打印行业中人才结构不合理、技术水平参差不齐等问题,在整改措施中必须加强人才培养与引进。
首先,应设立专门的3D打印专业,并建立健全相应教育体系。
高校、职业院校及相关培训机构可开设该专业课程,并将实践操作纳入课程设置。
其次,政府可以提供人才奖励计划,吸引国内外优秀人才来华从事3D打印行业相关工作。
同时,鼓励企业与高等院校、科研机构进行合作,共同开展项目研究和人才培养。
二级标题5:加强行业交流与合作促进行业交流和合作,是推动整个3D打印行业发展的重要手段。
政府可以组织和支持3D打印领域的论坛、研讨会等交流活动,提供一个分享经验、学习先进技术的平台。
3D打印存在的主要瓶颈3D打印存在的主要瓶颈有以下几个方面:1、制造商“不感冒”。
生产率低,成本高。
尽管3D打印机成本已经降了下来,但单个商品的制造成本高昂的问题依然得不到解决。
使用3D打印机制造商品,一个跟一万个成本没区别。
单独制造一件商品的成本,远高于大型生产企业制造一万件商品后均摊到每一件商品的成本。
3D打印前期需要大量投资,但是利润很差,也无法规模化,很难吸引资本力量大规模加入推动。
在可以预见的将来,3D打印技术也不可能完全地取代传统的机械加工。
2、消费者不买账。
个性化定制还是“传说”。
3D打印制造需要建模,设计离生产太远,漫长的生产周期会撇掉一大群消费者。
即便快速响应,相比同类产品高昂的成本和粗糙的精度又得撇掉一群消费者。
重要的是,冲动的消费者有时不知道自己需要什么。
尽管3D打印有利于个性化与定制化,但大规模需求若姗姗来迟,制造商就会容易出现资金断裂的情况。
3、耗材决定未来。
3D打印不是一项高深艰难的技术。
它与普通打印的区别就在于打印材料,耗材的扩展,决定了3D打印机的能力边界。
目前3D打印的耗材非常有限,现有市场上的耗材多为石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒、光敏树脂、沙土等,制造精度、复杂性、强度和质感都达不到高要求,虽然在某些轻工业民用产品领域有些应用,但是离“打印”汽车、肾、脏还差得很远。
以色列的object是掌握最多打印材料的公司。
它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料,两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。
但是,这些材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比,还相差甚远。
不仅如此,这些材料的价格便宜的几百元一公斤,最贵的要四万元左右。
而且即便耗材研发成功,规模化生产、材料配比等都是问题。
4、决策者要“挠头”。
专利制度成管理新难题。
尽管3D打印所开创的未来充满无限想象,但要实现3D打印的广泛商业应用,一些既有的商业规则必须被及时调整和改变。
3D打印将挑战现有的专利制度。
3d打印材料产业发展现状及建议3D打印技术作为一种新兴的制造技术,已经在各个领域得到广泛应用,特别是在材料产业方面,也取得了长足的发展。
下面将列举3D 打印材料产业发展现状及建议,以供参考。
一、3D打印材料产业现状:1. 材料种类丰富:目前,3D打印材料种类繁多,包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等,满足了不同行业的需求。
2. 价格逐渐下降:随着技术的发展和市场竞争的加剧,3D打印材料的价格逐渐下降,使得更多企业和个人能够承担得起使用3D打印技术。
3. 功能性不断提升:随着科学技术的进步,3D打印材料的功能性不断提升,可以实现更加复杂的结构和性能要求。
4. 应用领域广泛:3D打印材料广泛应用于航空航天、医疗、汽车、电子等行业,为这些行业带来了更多的创新和发展机会。
5. 环保可持续性:部分3D打印材料采用可再生材料或生物降解材料,具有环保可持续性,符合现代社会的可持续发展要求。
二、3D打印材料产业发展建议:1. 加强材料研发:要加大对3D打印材料的研发力度,提升材料的性能和功能,满足不同行业的需求。
2. 提高材料质量控制:加强对3D打印材料的质量控制,确保产品的质量稳定性和一致性。
3. 推动材料标准化:建立3D打印材料的标准体系,规范材料的生产和使用,促进行业的健康发展。
4. 加强合作交流:鼓励企业、科研机构和高校之间的合作交流,共同推动3D打印材料产业的发展。
5. 关注环保和可持续发展:研发环保型3D打印材料,减少对环境的影响,提高材料的可持续性。
6. 提供技术支持和培训:为企业和个人提供3D打印材料的技术支持和培训,提高其使用和应用的能力。
7. 加强知识产权保护:加强对3D打印材料知识产权的保护,鼓励企业加大技术创新和研发投入。
8. 政府支持政策:鼓励政府加大对3D打印材料产业的支持力度,提供相应的政策和资金支持。
9. 加强市场推广和宣传:加强3D打印材料市场推广和宣传,提高市场认知度和接受度。
10. 建立行业协会和组织:建立3D打印材料行业协会和组织,促进行业内的交流与合作,共同推动行业的发展。
中国3D打印技术应用的现状及发展思路近几年,由于科学技术的不断的发展,3D打印作为一种新型的快速成型制造技术,并受到国际上的普遍关注。
在“第三次工业革命”的大背景下,其被赋予了神圣的使命,被看作是引发“第三次工业革命”的关键性因素。
自20世纪80年后期问世以来,3D打印技术作为一项高新制造技术,一直引导着世界制造产业的发展趋势。
所以发展3D打印产业,是提高我国制造技术在世界范围内的竞争力,提升我国产品开发水平的关键所在。
本文依据目前国内外3D打印技术的发展现状,以及我国3D打印技术产业所面临的技术瓶颈,分析了我国3D打印技术未来的发展思路,为现阶段3D打印产业投资和技术开发研究提出一些建设性的想法。
标签:3D打印;快速成型;产业发展1 3D打印技术的原理3D打印又称为“三维打印”,是指依据物体的三维实体数据,通过层层堆积原材料的方法来生产产品的制造技术。
与传统去除材料的加工工艺完全不同,所以又被称为“增材制造”。
作为一种综合性的快速成型技术,它包含了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的先进制造技术,具有很高的科技含量。
加工过程中,首先对三维实体进行逐层扫描,根据分成的无数细小的界面,将原材料层层堆积起来,最终形成完整的三维实体造型,同时可以实现无需原胚和模具。
运用3D打印,可以制造传统加工制作中,无法实现的复杂结构造型,不仅能够大大缩短加工周期,简化加工步骤,而且应用范围广,适用于大多数的生产领域和行业,能为企业有效地提高生产效率,降低企业的生产成本。
2 3D打印技术的现状分析目前,随着3D打印技术的不断发展,已被应用于各个领域的生产制造中,其中包括航空航天、生物医学、消费品制造加工等领域。
同时,随着3D打印的日渐成熟,其应用领域还在不断扩大,推动传统制造业的变革。
(1)航空航天:在航空航天领域中,3D打印的应用尤其广泛。
众所周知,航空航天领域是一个高精密高标准的行业,产品加工生产要求可靠性高,结构复杂精密。
1.现在市面上的打印机多为民用,原材料以ABS、PLA、彩色石膏为主
2.
2.除此之外,3D打印还面临着材料和应用瓶颈。
目前,国外3D打印的材料已有100多种,而我国国产材料仅有几十种,许多材料还依赖进口,价格相对高昂。
3.目前3D打印的行业规范和标准还没建立起来,国家层面的发展纲要或规划也尚未出台,市场成熟度不够,商业模式有待进一步创新。
4.各地政府对3D打印技术极为重视,以致各地相互攀比、分散发展,无法使3D打印产业形成聚力发展的态势,长此以往,3D打印产业有可能重蹈光伏产业无序发展、恶性竞争的覆辙,需要警惕。
5.3D打印由设备、软件、材料等三部分组成,其中材料是不可或缺的环节,而现在业界主要研究的是设备和软件,对材料研究还不够重视。
”
6.更加让人担忧的是,目前国内3D打印用的金属粉末基本被国外厂家垄断。
外国厂商在销售3D打印设备的时候,基本都会搭售粉末产品,价格也较为昂贵,这在很大程度上限制了国内3D打印产业的发展。
7.成本居高不下的根源在于打印材料的局限性。
受材料限制,我国3D打印仍较多地应用在建模和工业设计等基础领域。
中国3D打印产业的现状及发展思路随着科技的发展和创新,3D打印成为了当今全球制造业的一个热门领域。
作为一个新兴技术,3D打印在中国也呈现出了蓬勃的发展态势。
本文将探讨中国3D打印产业的现状,并提出一些发展思路。
一、中国3D打印产业的现状目前,中国3D打印产业已经形成了一定的规模,并在技术应用、企业数量和市场规模等方面取得了一定的成就。
下面从几个方面来介绍一下中国3D打印产业的现状。
1. 技术水平:在3D打印技术方面,中国已经具备了一定的技术实力。
一些高校和科研机构在3D打印材料、设备和应用领域进行了深入研究,并取得了一些重要的突破。
同时,国内3D打印技术的普及程度也在逐渐提高。
2. 产业链完善度:中国的3D打印产业链已初步形成,包括3D打印设备制造、材料研发、软件开发、零部件制造等多个环节。
从供需关系来看,供应端市场规模较大,满足了国内外一部分需求,但仍然存在一定的技术瓶颈。
3. 企业数量和规模:目前,中国的3D打印企业数量呈现出快速增长的趋势。
从企业规模来看,大多数企业规模较小,缺乏核心技术和创新能力,但也有少部分企业具备较高的技术能力和市场影响力。
4. 应用领域:中国的3D打印技术已经在多个领域得到了广泛应用,包括汽车、航空航天、医疗、建筑等。
其中,医疗行业是目前应用最为广泛的领域之一,3D打印技术在定制化医疗器械、仿真模型等方面具备巨大潜力。
二、中国3D打印产业发展的思路尽管中国的3D打印产业取得了一定的成就,但与发达国家相比,仍然存在一定的差距。
要推动中国3D打印产业的进一步发展,我们可以从以下几个方面入手。
1. 提高技术水平:加大对3D打印技术的研发投入,培养更多的专业人才和科研团队。
同时,鼓励企业与高校、科研机构进行合作,加强技术转移和共享。
2. 建立标准化体系:制定和完善3D打印产业的相关标准,包括设备、材料、应用等方面的标准。
标准化有助于提高产品质量,减少市场准入门槛,促进行业的健康发展。
中国3D打印行业发展面临的问题及对策1国内外行业差距从2012年设备数量上看,美国目前各种3D打印设备的数量占全世界40%,而中国只有8%左右。
国内3D打印在过去20年发展比较缓慢,在技术上存在瓶颈。
1)材料的种类和性能受限制,特别是使用金属材料制造还存在问题。
2)成形的效率需要进一步提高。
3)在工艺的尺寸、精度和稳定性上迫切需要加强。
随着美国"再工业化、再制造化”的口号呼喊,3D打印所打造的少劳动力制造将给美国极大的动力去发展。
中国与美国的差距主要表现在:1)产业化进程缓慢,市场需求不足;2)美国31)打印产品的快速制造水平比国内高;3)烧结的材料尤其是金属材料,质量和性能比我们好;4)激光烧结陶瓷粉末、金属粉末的工艺方面还有一定差距:5)国内企业的收入结构单一,主要靠卖3D打印设备,而美国的公司是多元经营,设备、服务和材料基本各占销售收入的1/3。
在全球3D模型制造技术的专利实力榜单上,美国3DSystems公司、日本松下公司和德国EoS公司遥遥领先。
展望未来,3D打印是以数字化、网络化为基础,以个性化、短流程为特征,实现直接制造、桌边制造和批量定制的新的制造方式。
其生长点表现在:与生物工程的结合,与艺术创造的结合,与消费者直接结合。
目前,在欧美等发达国家,3D打印技术的应用已较为广泛,大到飞行器、赛车,小到服装、手机外壳、甚至是人体组织器官。
尤其在一些交叉学科领域中,3D打印的应用更加明显。
2行业存在的问题3D打印产业正成为投资热点。
不少原来从事数字化技术、材料技术、精密机械技术的企业纷纷考虑投资开发3D打印设备生产和服务。
目前,我国3D打印产业处于起步阶段,存在一系列影响3D打印产业快速发展的问题。
第一,缺乏宏观规划和引导。
3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件技术,中游是立足于信息技术的数字化平台,下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。
分析3D打印市场遇到的3D打印的瓶颈是什么国内3D打印行业已经有30余年发展历史,早期的发展都被称为学院派,因为大部分都是在理论阶段,那么3D打印的瓶颈是什么呢?近几年随着国外在3D打印技术的突破以及在某些领域的应用,也让国内的学院派走向实践道路,同时很多商家嗅到商机,参与到这个领域,一定程度上推动了国内3D打印行业的发展。
但是在3D打印如此受欢送的时代,你也需要了解3D打印的瓶颈是什么,这能够让3D打印市场更好的发展。
看似美好,但是实际上3D打印行业的发展仍较为缓慢。
除了在工业应用领域,3D打印获得相对较快的发展,在更为广泛和普遍的商业应用和大众消费领域,3D打印更多的还停留在噱头的阶段,大部分企业挣扎在生存线上。
那么,到底是什么原因阻止了3D打印技术像互联网技术一样的普及和商业化应用呢?【大众化的困境】3D打印当前对制造业有很大的辅助作用,但对于一般市民来说,不具备实用性,所以用户狭窄。
当前国内运用最多3D打印机为FDM 机型,其价格从几千元到几万元不等,是一般市民能够承受的范围。
但FDM只能用作打印塑料模型,耗材强度达不到不能实际运用,对一般市民来说作用可有可无,从而致使3D打印用户群缩小,还谈何商业应用扩大。
【门槛高】互联网技术的普及得益于互联网领域对易用性极致的创新,涌现了一批以用户体验而成功的公司。
然后,在3D打印技术领域,这样的针对用户的创新却乏善可陈。
一般市民会运用三维建模软件建模、修模的人寥寥无几,这是阻止3D打印大众化的原因之一。
过高的技术门槛挡住了绝大部分即使对3D打印有兴趣的人。
3D打印则需要三维模型图,才干打印出实实在在的模型,所以不会建模,3D打印机买来也无用,只能放在家里当摆设。
当前一般人中,能运用CAD、3Dmax等三维软件的人不多,除了从事建模职业、机械制造业的学生以及建模爱好者,其他人完全对此陌生。
【材料有限】对于3D打印行业来说,设备、软件以及材料是重要的三个方面。
3D打印技术发展瓶颈分析王东峰(菏泽学院蒋震机电工程学院,山东菏泽274000)摘要:3D打印技术近些年来飞速发展,但其距离全面产业化仍有很长路程。
文中对3D打印技术概念及发展历程和现状进 行了概述,针对现阶段3D打印技术的瓶颈进行了分析,列举3D打印技术发展的瓶颈,并对打破瓶颈方法进行了初步探讨。
关键词:3D打印;增材制造;产业改革中图分类号:TP391.7 文献标志码:A文章编号:1002-2333(2017)07-0054-021 3D打印概述1.13D打印技术的概念所谓3D打印技术是增材制造(Additive Manufacturing)技术的通俗叫法[1]。
之所以称之为3D打印,是因为其在传统意义的打印机只能平面打印基础上,增 加了垂直于原有平面方向另一坐标方向的打印能力,又 名快速成型(Rapid Prototyping)或者分层制造(Layered Manufacturing)。
3D打印的工作原理是将三维的立体几何 物体,按照有限的、一定的厚度,拆分成若干平面,利用相 应3D打印材料逐层进行加工,最终累积而成所需立体模 型。
增材制造的加工方式,区别于通过去除材料获得产品 的传统的机加工方式,其效率更高,更能节约材料与能源。
增材制造加工的特点是对材料进行选择性加工,加工方式 有沉积和黏合两种。
3D打印技术具体可分为以下几种:熔 融沉积型(FDM)、光固化成型(SLA)、激光粉末烧结(SLS)、数字光处理成型(DLP)和分层实体制造(L0M)等\其中前三种目前应用最为广泛。
7.2 3D打印技术的发展3D打印技术诞生于20世纪80年代,至今已有30多年 的发展历程,时至今日其应用横跨航空航天、制药医疗、机械、汽车、电子J艮装、文化创意等多个领域,应用十分 广泛。
该项技术广泛应用,被认为是第三次工业革命的重 要标志。
目前在技术上,3D打印能够实现高达0.01 mm的 单层厚度,尺寸误差可小至于20 |xm,表面粗糙度可控制 至15~40 Jim。
3D打印行业的困难及解决方案一、 3D打印行业的现状及面临的困难在过去几年中,3D打印技术发展迅速,成为了许多领域的关键工具。
然而,尽管有着广泛的应用前景和无限可能性,3D打印行业仍然面临着一些困难。
1. 技术发展障碍:与其他新兴技术一样,3D打印也存在技术上的难题。
例如,打印速度较慢、材料选择有限、精确性有待提高等。
这些问题直接影响了3D打印技术在实际应用中的可行性和可靠性。
2. 材料缺乏多样性:当前市场上可用于3D打印的材料种类相对有限。
虽然塑料是最常见的材料之一,但对于某些专业领域如医疗和航空航天来说,并不满足其特殊要求。
因此,进一步拓宽材料种类以适应不同需求是一个重要挑战。
3. 维护和后处理困难:在实际使用中,维护和后处理仍然是个大问题。
由于部件复杂性和特殊性,很难进行修复和维护工作。
此外,由于打印的表面光滑度不高,通常需要额外的后处理步骤来达到所需的质量要求。
4. 法律和伦理问题:3D打印技术也引发了一系列法律和伦理问题。
例如,知识产权保护、个人隐私以及打印违禁物品等。
这些问题需要政府、企业和学术界共同努力解决。
以上是目前3D打印行业面临的一些困难,为了推动该行业更加蓬勃发展,我们需要找到切实可行的解决方案。
二、解决方案1. 技术研究与创新:通过持续的技术研究与创新,改进3D打印技术的速度、精确性和材料多样性将成为可能。
投资大型项目以促进急需技术突破,并建立专门的研究机构来推动该领域的发展。
2. 材料开发与应用:加大对新材料开发和应用的支持力度,使其能够满足不同领域和特殊需求。
对于医疗领域来说,可以研发更加安全、可降解且适合体内植入的材料。
对于航空航天领域来说,则需要能够承受极端环境条件的高性能材料。
3. 提高打印质量:进一步提高打印质量是关键。
通过改善打印设备和软件,使其更加稳定、可靠,并具有更高的分辨率和表面平滑度。
同时,开展相关标准和认证,确保所打印物品的质量符合国际要求,增强用户信心。
3D打印行业的挑战与解决策略引言:随着工业技术的飞速发展,3D打印作为一项前沿技术逐渐走进人们的视野。
然而,虽然3D打印带来了许多创新和便利,但同时也面临着一系列挑战。
本文将就3D打印行业中存在的挑战进行分析,并提出相应的解决策略。
一、市场竞争激烈随着3D打印技术在制造领域应用越来越广泛,市场上涌现了越来越多的3D 打印产品和服务提供商。
这使得市场竞争变得异常激烈,企业需要想方设法寻找差异化和创新点以脱颖而出。
1. 解决策略:技术创新及产业升级是关键。
企业可以通过持续性的研发投入,在材料、软件以及机器等领域进行不断创新,提高产品性能和功能。
同时,与其他相关行业合作,整合其他先进技术如人工智能、物联网等以推动产业升级与集成。
二、知识产权保护困境3D打印技术的高度开放性与自由性使得知识产权保护变得极为困难。
这给创新者带来了巨大的挑战,因为他们的创意和成果可能很快被模仿甚至盗用。
1. 解决策略:建立完善的法律制度以及技术保护手段。
国家应加强知识产权相关法律法规的制定和执行,提供更加完善和明确的保护措施。
此外,企业可通过技术手段如数字水印、加密技术等对产品进行防伪标记和保护,以降低盗版风险。
三、材料选择与品质控制3D打印必须使用高质量材料才能获得出色的效果,而且不同材料在打印过程中也会面临各种机械及化学环境的挑战。
因此,在材料选择与品质控制方面仍然存在一系列问题。
1. 解决策略:与原材料供应商合作并进行共同研发是关键。
企业应与优秀的原材料供应商建立稳定并长期合作关系,进行深入研发与合作,从而推动材料技术的创新与进步。
此外,严格控制生产过程中的环境因素,并实施严格的质量管理体系也能有效提升品质控制。
四、舆论和法规不成熟由于3D打印技术较为新颖和前沿,相关的舆论和法规相对滞后。
这给行业发展带来了一系列不确定性。
1. 解决策略:加强行业自律与标准制定。
企业可以主动组织起来,积极参与各类行业组织或协会,并倡导并参与相关标准的制定工作,引导行业健康有序发展。
我国3D 打印发展面临材料与产业创新双重瓶颈作者:丁雪来源:《新材料产业》 2015年第4期本刊记者/ 丁雪在刚结束的两会上,李克强总理在《2015年政府报告》中指出,制造业是中国的优势产业,要实施“中国制造2025”,制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展。
工业和信息化部、国家发展和改革委员会、财政部于2月28日发布《国家增材制造产业发展推进计划》,表明3D打印行业已进入了加速增长期,发展空间巨大。
北京市科学技术委员会北京新材料发展中心于3月13日组织3D打印专家和行内从业人员召开“3D打印技术及产业沙龙”,探讨关于3D打印技术和产业发展态势。
3D 打印产业发展难点在材料3D打印技术依托于多学科的融合,不同于传统制造采用“人工+机械”的模式,3D打印与信息技术的结合远远多于传统制造。
3D打印产业主要涉及材料、设备、软件、应用服务4个方面,北京工业大学激光工程研究员陈继民谈到,目前3D打印产业发展难点在于材料(我国提供3D打印材料的主要公司见表1),目前我国应用于3D打印的材料比较有限,现在市场上的打印材料有金属材料、树脂、塑料、陶瓷、石膏等。
国内用于3D打印材料质量堪忧,且存在材料与设备的匹配性的问题。
即使是应用于桌面打印机的热固性塑料在使用过程中仍存在堵头、断丝等问题。
用于3D打印的金属粉末则基本依赖国外进口,国内没有商业化的产品。
目前,使用金属材料在3D打印加工精度上与传统加工相比较低,尽管激光烧结金属材料加工精度已经可以达到0.1m m,相当于传统制造中精密铸造的水平,但是与车削加工相比精度仍然较低,因此在对精度要求较高的领域通常结合传统加工进行后续处理以提高精度。
整体而言,3D打印使用的材料价格仍然较为昂贵,钛合金属粉末每千克价格在数千元至万元不等,主要原因是行业尚未大规模使用,原材料都是小批量供应,成本仍然较高。
一、结合现有3D打印技术的研究现状,阐述现有3D打印技术的缺点,以及该缺点的解决办法,针对现有某一种3D打印方法进行改进。
简述3D打印技术未来的发展方向(2000字以上)。
现有3D打印技术的缺点及解决方法1、材料的限制目前主流的3D打印技术可以实现聚合物塑料、某些金属或者陶瓷打印,但目前无法实现打印的材料还非常多。
材料的限制主要表现为两个方面的限制,一方面,目前的3D打印技术可打印的材料种类有限,无法完全适应工业生产中所需的各种各样的材料的打印。
这使得3D打印技术只能应用于一些特定场合,普及推广仍有很大的障碍。
另一方面,针对特定的3D打印机,可打印的材料种类更是特定的几种或几类,这使得针对每种或每类材料,就需要设计专属的3D打印机,通用性不如传统的机械加工好。
虽然目前在多材料打印上已经取得了一定的进展,但除非这些进展达到成熟并有效,否则材料依然会是3D打印的一大障碍。
解决方法:针对以上两方面问题,可以以这样的思路寻求解决方案。
一、研发新材料,这也是国家目前大力发展的方向。
通过研发新型的打印性能好、材料性能还能达到传统材料要求材料,提高3D打印技术的通用性。
二、提高3D打印机本身的通用性。
可以从模块化设计角度出发,本体结构保持一致,对不同种类或类型的材料,只改变部分部件如喷头,而且部件的拆装性能要好,方便更换。
2、打印效率低效率低可以从两个角度进行分析。
一、与传统机械加工比较,机械加工是在毛坯的基础上减材形成,通常毛坯和零件之间相差的材料较少,即需要去除的材料少,加工比较快;而3D打印技术必须将所有零件实体所需材料通过增材方式堆叠,材料体积大。
所以从去除或堆叠得材料体积量来比较,增材的体积量通常比减材的体积量要大。
二、从成型运动方面考虑,传统的机械加工主运动多为旋转运动,而3D打印技术为直线运动,旋转运动更容易达到更大的速度,而且保持一定的稳定性,3D打印技术的扫描运动为直线运动,很难达到较大的速度。
3D打印技术的挑战和发展解决方案概述3D打印技术作为一项革命性的制造技术,正逐渐改变着我们的生活和产业。
然而,随着其应用领域不断扩大,3D打印技术也面临着一系列的挑战。
本文将探讨当前3D打印技术所面临的挑战,并提出相应的解决方案,以促进其持续发展。
一、材料挑战1. 材料选择有限目前,市场上可供选择的3D打印材料相对较少。
这限制了该技术在某些特殊领域的应用。
例如,在医疗领域中,需要具备生物相容性和可降解性质的材料,但目前市场上缺乏这类材料。
解决方案:为了克服该问题,需要加大对新型3D打印材料的研究力度,并促进跨学科合作。
各种领域的专家可以共同研究开发更多种类、更符合特定需求的3D打印材料。
政府可以提供资金支持,鼓励企业进行创新研发。
2. 材料性能不稳定当前,3D打印材料的性能差异较大,且存在着质量波动问题。
这困扰着使用者,并限制了3D打印技术在关键领域的应用。
解决方案:改善材料的稳定性需要完善生产工艺和质量控制。
通过引入更严格的标准和监管机制,推动行业提高原材料的质量,并确保生产过程中的一致性。
同时,建立一个全球统一的认证体系,对符合标准要求的优质材料进行认证。
二、精度挑战1. 打印精度不够高目前,在3D打印过程中无法达到高度精细化的要求。
尤其是在制造微型器件等细小物体时,打印精度不令人满意。
解决方案:为了提高3D打印技术的精度,可以从以下几个方面入手:一是改进设备本身,提升其机械结构和精密控制系统;二是加强软件算法开发,优化打印路径规划和坐标位置控制;三是研究新型纳米材料和纳米级制造技术,以实现更精细的打印效果。
2. 表面质量有待改善由于3D打印过程中的层叠结构,导致打印所得物体表面存在明显的 grooves和 ripples。
这种表面不光滑影响了部件的机械性能和美观度。
解决方案:为了改善3D打印物体的表面质量,可以采取一下几个措施:一是优化打印参数,调整温度、速度等因素以减少层间结合面上的瑕疵;二是采用后处理工艺对物体进行抛光或喷涂等加工,提高其表面光滑度和质感。
一、结合现有3D打印技术的研究现状,阐述现有3D打印技术的缺点,以及该缺点的解决办法,针对现有某一种3D打印方法进行改进。
简述3D打印技术未来的发展方向(2000字以上)。
现有3D打印技术的缺点及解决方法1、材料的限制目前主流的3D打印技术可以实现聚合物塑料、某些金属或者陶瓷打印,但目前无法实现打印的材料还非常多。
材料的限制主要表现为两个方面的限制,一方面,目前的3D打印技术可打印的材料种类有限,无法完全适应工业生产中所需的各种各样的材料的打印。
这使得3D 打印技术只能应用于一些特定场合,普及推广仍有很大的障碍。
另一方面,针对特定的3D打印机,可打印的材料种类更是特定的几种或几类,这使得针对每种或每类材料,就需要设计专属的3D打印机,通用性不如传统的机械加工好。
虽然目前在多材料打印上已经取得了一定的进展,但除非这些进展达到成熟并有效,否则材料依然会是3D打印的一大障碍。
解决方法:针对以上两方面问题,可以以这样的思路寻求解决方案。
一、研发新材料,这也是国家目前大力发展的方向。
通过研发新型的打印性能好、材料性能还能达到传统材料要求材料,提高3D打印技术的通用性。
二、提高3D打印机本身的通用性。
可以从模块化设计角度出发,本体结构保持一致,对不同种类或类型的材料,只改变部分部件如喷头,而且部件的拆装性能要好,方便更换。
2、打印效率低效率低可以从两个角度进行分析。
一、与传统机械加工比较,机械加工是在毛坯的基础上减材形成,通常毛坯和零件之间相差的材料较少,即需要去除的材料少,加工比较快;而3D打印技术必须将所有零件实体所需材料通过增材方式堆叠,材料体积大。
所以从去除或堆叠得材料体积量来比较,增材的体积量通常比减材的体积量要大。
二、从成型运动方面考虑,传统的机械加工主运动多为旋转运动,而3D打印技术为直线运动,旋转运动更容易达到更大的速度,而且保持一定的稳定性,3D打印技术的扫描运动为直线运动,很难达到较大的速度。
3d打印产业的发展现状和发展趋势及存在问题、3D打印产业的发展现状3D打印产业近年来取得了快速发展,在技术、应用领域和市场规模等方面都有了显著进展。
以下是3D打印产业的发展现状:1. 技术进步:3D打印技术不断创新,涌现出了多种多样的打印技术和材料,包括光固化、熔融沉积、粉末烧结等。
这些技术的不断进步提高了打印速度、精度和打印材料的多样性,使得3D打印能够应用于更广泛的领域。
2. 应用拓展:3D打印在医疗、汽车、航空航天、消费品、建筑等领域的应用逐渐扩大。
在医疗领域,3D打印可以实现个性化医疗产品的制造,包括人工关节、矫形器等。
在汽车领域,3D打印可以快速制造零部件,提高车辆的性能和安全性。
3. 市场规模扩大:3D打印设备、材料和服务的市场规模逐年增长。
根据市场研究机构的数据显示,全球3D打印市场规模在近几年中以每年超过20%的速度增长,预计到2025年将超过500亿美元。
3D打印产业的发展趋势1. 工业化生产:随着3D打印技术的不断成熟和材料的不断丰富,该技术将逐渐应用于工业化生产中。
未来,3D打印将能够实现批量生产,提高生产效率和降低成本。
2. 多材料打印:目前的3D打印技术主要是单一材料的打印,但未来将发展出能够同时打印多种材料的技术。
这将使得打印出的产品在材料性能上更加多样化,应用领域进一步扩大。
3. 高精度打印:随着3D打印技术的进步,打印精度将不断提高,能够实现更为精细的产品制造。
这将加速3D打印技术在医疗、航空航天等领域的应用。
存在的问题1. 材料选择有限:目前3D打印所使用的材料种类相对有限,无法满足所有需求。
尤其是高性能材料的开发和应用还相对较少。
2. 制造速度慢:与传统制造方法相比,3D打印的制造速度较慢,尤其是对于大型复杂产品的制造而言更是如此。
这限制了其在工业化生产中的应用。
3. 成本较高:目前3D打印设备和材料的成本相对较高,限制了其广泛应用。
随着技术的进步和市场规模的扩大,相信成本会逐渐下降。
我国3D打印产业发展的瓶颈与对策石庆新(中共信阳市委党校,河南信阳464000)[摘 要] 3D打印技术被誉为“第三次工业革命”的重要标志,产业发展前景广阔,受到众多发达国家的关注和追捧。
作为“制造业大国”的中国理应抓住3D打印产业发展的机遇,在发展3D打印产业上克服整体规划缺乏、技术研发滞后、产权保护不力、社会推广不足的瓶颈因素,通过统筹规划积极扶持,推动3D打印产业健康发展;倡导产研互动统筹协作,提升3D打印技术的研发水平;注重刺激需求拓展市场,做好3D打印产业的社会推广;坚持逐步完善狠抓落实,强化3D打印产业的产权保护。
[关键词] 3D打印技术 发展瓶颈 3D打印产业[中图分类号] F062.9 [文献标识码] A [文章编号] 1008—3642(2013)04—0023—03收稿日期:2013-07-08作者简介:石庆新,中共信阳市委党校教师。
著名杂志《经济学人》指出,3D打印是新型的社会化制造的生产方式,能够与其他数字技术一起促进第三次工业革命。
[1]随着3D打印产业战略意义的不断显现,世界各国纷纷将3D打印产业作为本国未来重要的发展战略,从而在世界范围内掀起了一股“3D打印热”。
美国高度重视3D打印产业,已投入巨资支持3D打印产业发展,决心使制造业向美国回流,抢占制造业制高点,重振美国制造业的辉煌。
德国和日本也纷纷出台政策大力发展3D打印产业。
作为制造业大国,我国在发展3D打印产业方面,还面临着那些瓶颈因素,应该如何把握机遇推动3D打印产业的发展,是当前我们面临的重大课题。
一、我国发展3D打印产业的重要意义3D打印是指运用计算机软件设计出立体的加工样式,然后通过特定的成型设备,用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。
与传统的“减材制造”不同,3D打印技术属于“增材制造”,其无需原胚和磨具,就能直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生产形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研发周期,提高效率并降低成本。
可见,3D打印是一种依托信息技术、精密机械和材料科学等多学科交叉的高新技术。
随着3D打印技术的不断成熟,3D打印被广泛地运用于多个领域。
在工业制造领域,其可应用于理念设计、产品制作和验证评审,也成为现代模型、磨具和零部件制造的有效手段;在建筑工程领域,可应用于建筑工程和施工模拟,以及建筑模型风动实验和效果展示;在航空航天领域,可对形状微小、性能复杂、工艺繁琐的零部件进行直接制造;在生物医疗领域,可应用于人造骨骼、皮肤、血管甚至是器官的制作;在消费品领域,可应用于衣帽、鞋类、玩具、首饰以及创意DIY作品的设计和制造。
[2](P91)我国3D打印产业起步较早,在某些领域已达到世界领先水平。
早在上世纪末,我国的一些高校(如清华大学、华中科大和西安交大等)已开启3D打印的研究,依托高校的科研成果,3D打印产业已得到初步发展,并取得一定的成果。
由我国企业生产的便携式桌面3D打印机已成功进入欧美市场。
一些中小企业以代理的形式,经销国外全套3D打印设备、成型软件和特种材料。
还有一些中小企业通过直接购买先进的3D打印设备,专门为国内企业的研发、生产提供服务。
[2](P91)在航空航天、汽车摩配、医疗卫生、文化创意等领域,3D打印技术也日益受到广泛重视和应用。
如今,中国已成为继美、日、德之后的3D打印设备的拥有国。
32我国理论界高度关注“3D打印的中国进程”[3],认为“3D产业前景广阔”[4],“酝酿着制造业革命的前夜”[5],是“颠覆传统制造的革命”[6],发展3D打印产业对我国经济发展和转型意义重大。
1.发展3D打印产业,有利于抢占制造业制高点。
3D打印技术作为新兴的数字化、智能化技术的突破,被誉为第三次工业革命的核心。
在这一新型技术方面,我国起步较早,与欧美发达国家的差距较小,在某些方面甚至达到了世界领先水平,因而在发展3D打印产业方面我国与发达国家处于同一起跑线上,若我们能够采取科学措施大力推进,必将能够抢得先机,占领国际制造业的制高点。
欧美等发达国家已经开始着手规划和大力发展3D打印产业,力图重振制造业辉煌,这也倒逼着我们这样的制造业大国全力一搏。
2.发展3D打印产业,有利于传统制造业的改造升级。
英国《金融时报》指出,3D打印技术就像蒸汽机、内燃机和计算机一样开创一个崭新的工业时代,可见3D制造方式和手段的革命化创新,代表着未来创造业信息化、智能化的发展方向。
当前,我国传统制造业面临改造升级,改造升级的方向在哪里呢?以3D打印技术为代表的数字化制造就是方向。
大力发展3D打印产业有利于推动制造业的产品研发设计,提升制造业的自动化水平,降低人力资源成本,适应当前市场创意化、个性化的服务要求,促进传统制造业焕发生机。
3.发展3D打印产业,有利于推动我国经济持续健康发展。
3D打印产业是包括软件开发与应用、新材料、成型装备、自化控制系统等领域的综合产业,它的发展既有利于信息技术、精密机械和材料科学的研发和提升,又能普惠于家用电器、汽车配件、通信技术、航空航天等行业的进步,[2](P92)也就是说,3D打印产业将会大大推动工业制造、软件工程、文化创意、生物医疗、建筑工程、国防军工等行业的兴盛和发展。
可见3D打印产业的发展必将有利于提升我国整体的技术研发水平,优化我国的经济发展方式,促进经济社会的持续健康发展。
二、我国3D打印产业发展面临的瓶颈当前,我国3D打印产业还处于起步阶段,在总体规划、技术研发、产权保护和市场开拓方面还存在着一些瓶颈。
(一)技术研发相对滞后3D打印技术考试依托信息技术、精密机械以及材料学等多学科的尖端技术。
当前,我国对3D打印产业技术研发的支持力度还不大。
各科研机构之间也基本上处于“单打独斗”状态,缺乏科研协作、联合攻关的机制。
在具体技术方面,我国自动化控制系统方面的技术和设备还远远落后于先进国家水平,有待进一步提升。
此外,材料研发的难度大也制约着3D打印产业的发展,现在市场的材料以塑料、无机粉料、光敏树脂和石膏为主,而“打印”高端设备的金属构件依然是3D打印发展的软肋。
3D打印的技术研发是3D打印产业持续健康发展的关键,我们只有加强研发,掌握核心技术,拥有核心知识产权,才能居于主导地位,推动3D打印产业健康发展。
(二)产业的规划统筹缺乏在我国传统产业改造升级、发展智能制造业的相关规划中,对3D打印产业的总体规划和统筹还不够完善。
虽然,我国政府已经认识到3D打印产业的广阔前景,但关于国家3D打印产业发展的总体规划尚未出台。
由于国家层面的统筹规划缺位,我国3D打印产业还处于单打独斗的无序状态,技术标准和开发平台尚未确立,产业化程度也较低。
若3D打印产业的统筹规划缺位,很可能导致我国地方政府发展3D打印产业的一轰而上,从而导致投资过度、产能过剩、盲目建设、恶性竞争现象的出现。
当前我国LED和光伏产业的困局更警示着我们必须加强3D打印产业的统筹规划。
(三)知识产权保护有待完善和加强3D打印技术不仅改变传统制造业生产模式,也将改变知识产权保护的规则,要求我们不断加强和完善知识产权的保护。
3D打印技术使一个企业的胜出不再取决于规模和物流,而是取决于创意,而若知识出安全保护不力,3D打印技术使用的成型技术和生产的数字化产品更容易被复制,使拥有知识产权的企业优势丧失,遭受重大经济损失。
这就要求根据新技术特点加强工业知识产权方面的研究,完善知识产权所有人和权属的利益关系。
(四)消费市场有待拓展任何产业无论多么被人推崇,若没有广阔的市场,不被消费者所认同,它也必将停滞不前,难逃亏损的命运,我国的LED和光伏产业当前所面临的尴尬境地便是如此。
因此大力开拓市场,做好社会推广对于3D打印产业意义重大。
3D打印技术具有“数字化设计”、个性化生产的特性,其性质决定了推42广难度要比传统规模化生产要大得多,能否成功开拓这种个性化、高端化的潜力市场成为考验3D打印产业能否持续健康发展的关键。
三、推动我国3D打印产业发展的对策建议(一)统筹规划大力扶持,积极推动3D打印产业健康发展面对3D打印产业发展的热潮,我国政府应制定3D打印产业的整体发展规划,积极推动3D打印产业的健康发展。
首先,应该尽快出台国家层面的3D打印产业发展的整体规划,将3D打印产业作为重要的战略性新型产业,明确3D打印产业的长远目标、推进步骤、重点领域和具体措施。
其次,应加大政策支持力度,大力促进3D打印产业的发展。
制定优惠的财税政策,支持3D打印设备的进出口,鼓励企业对于3D打印技术的投资、研发、生产和应用;积极引导各类企业和组织组建产业联盟,利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流,共同推动3D打印技术研发和行业标准制定;逐步完善3D打印产业的投融资机制、3D打印数据的安全保护机制、3D打印电子商务平台等,促进3D打印的产业化。
第三,重点扶持示范带动,稳步壮大3D打印产业。
应大力培养3D打印的龙头企业,通过示范带动,形成具有绝对优势的产业集群;建立重点产业园区,优化产业布局,避免圈地规划、盲目投资、重复建设现象的出现。
(二)产研互动统筹协作,努力提升3D打印技术的研发水平3D打印产业发展的好坏在根本上取决于3D打印技术水平的高低。
当前,我国当前自动化系统的控制和材料的研发都严重制约着我国3D打印产业的壮大和发展。
提升3D打印技术的研发水平。
首先,我们应加大对3D打印技术研发的投入,设立3D打印产业专项基金,重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。
其次,应做好重点扶持。
在研发扶持中,资金应重点向若干重点企业倾斜,鼓励其尽早占领产业技术创新高地,政策要重点向研发关键环节而不是产能爆发环节倾斜。
[7]最后,要注重产研互动统筹协作。
技术的研发一定要与生产相结合,解决生产中的难题,通过产品的检验促进研发的进步,从而形成产研的良性互动;同时,应围绕重大技术研发课题,开展科研协作联合攻关,促进在重点领域的关键技术方面取得重大突破。
(三)刺激需求拓展市场,坚持做好3D打印产业的社会推广当前对于3D打印产业的长远发展而言,加快市场培育,推动3D打印技术在的应用和试点示范尤为重要。
加快3D打印市场的培育,应着重在航空航天,高端汽车、医疗、家庭等领域进行示范和应用推广。
[8]同时,应选择在具有技术、人才、市场环境优势的省市建立示范基地,有重点地推广应用,推进产业、技术与应用的协同发展。
此外,我们的政府应制定优惠的政策促进3D打印技术的推广,可以对3D打印技术的消费者、使用者实行政策鼓励,对3D打印设备的采购企业进行政府补贴和增值税抵扣,以扩大内需市场。
[7](四)逐步完善狠抓落实,不断强化3D打印产业的产权保护3D打印作为一门新兴技术,在的新型创意和个性化设计也更容易被复制和抄袭,因而3D打印产业能否健康持续发展取决于是否能做好3D打印技术的知识产权保护工作。