杨永强教授:金属增材制造将走向何方?

时间:2020-05-02 18:22:41点击量:92 作者:张馨予

1谈金属增材制造的趋势

杨永强教授:在所有增材制造技术里,金属增材制造应该是目前发展最快,也是应用前景最好的技术之一。目前,它有几个发展趋势:一是,零件尺寸越做越大。现在增材制造出来的零件大部分尺寸较小、效率偏低,满足不了工业发展的要求以及市场对于大型零部件的需求;二是,成型效率和制造精度进一步提升。供应商、市场在这方面的要求也比较高;三是,比较完善的检测系统和制造标准的出台。现在国内很多设备制造商,以及国外比较有名的一些制造商在中国销售设备,但是,现在我们制造产品的标准以及检测的体系还没完全建立起来。很多人说国外的设备做的好,国内设备不好,这只是一个先入为主的观念,没有什么依据,这也体现了制订标准的重要性;四是,应用端开发持续加快。无论是金属增材制造还是3D打印,全球的应用、市场份额都不是很高,尤其在国内,尽管现在炒的火热,但真正的市场营收、经济效益并不明显,甚至可以说比较少,主要的原因就在于应用端还没有充分开发,在很多应用领域,人们还不太了解和认识金属增材制造和3d打印技术,不知道它能做什么,能做到什么程度?因此,应用端是整个行业亟待开发的。

2谈金属增材制造工业应用

杨永强教授:金属增材制造的工业化应用领域,主要有三个:

第一个是航空航天。航空航天领域很多零部件都比较复杂,成本较高,3D打印与增材制造因为它的技术特点,特别适合在这一应用领域大展拳脚。国外像GE公司,以及国内很多航空航天的企业也都非常重视在这一领域的发展。

第二个是生物医疗。3D打印在生物医疗领域的应用非常受瞩目,且已经普及——从模型,到一类器械、二类三类器械都已经有成功案例,尤其是三类器械如植入体,这方面的应用受到了国家、地方还有整个行业的高度重视。所以说生物医疗是3D打印未来发展非常大的一个市场领域。不过,这一领域尚需解决一个约束的瓶颈——先获取医疗许可。

第三个是工业模具领域。在3D打印还叫“快速成型”的时候,就有很多预测说模具行业是3D打印最大的应用领域。工业模具行业有着每年数千亿的市场,可谓巨大。但3D打印在模具上的应用还远远没有达到它该获得的市场份额,还仅处于起步阶段,主要原因在于它的竞争对手CNC技术比较成熟,很多工业模具用CNC机床就可以做出来,对比之下3D打印还没有太大的优势,但随着工业的发展、技术的提高,3D打印适合于各种形状复杂、曲面、可打印内部结构的优势会凸显。随着以功能需要为导向的3D打印越来越被认可,当3D打印达到最佳的性价比时,未来在工业模具领域会有非常大的发展空间。

3谈增材制造相关扶持政策

杨永强教授:在我国,从国家有关部委,到地方政府,都对3D打印产业给予很多政策和项目的支持。分两个层面说吧:一、国家层面,基于产业发展的出发点,近年来,工信部、科技部、发改委等十二个部委发布了两份制造产业的发展规划——分别是《增材制造产业发展推进计划(2015-2016)》与《增材制造产业发展行动计划(2017-2020)》,在这两个发展规划里,都把金属增材制造装备、3D打印材料列为首要的发展对象之一,这也可以看出,增材制造技术在中国制造里的重要地位;二、地方层面,比如说,2014-2018年,广东省连续4年推出了专门的激光和增材的重大专项,支持了很多项目;2018-19年又参照国家的科技部的重点研发计划,也投入大笔资金支持并制订了激光和增材制造的重点研发计划。

无论是国家还是地方的这些实实在在的举措,主要目的是推进产业发展。比如说广东省去年年底出台“促进科技创新十二条”,虽然没有重点提及3D打印,但它也是科技创新重点支持、重点发展的对象。此外,还有很多配套的政策。

这些政策吸引了大量的社会资金投入到3D打印行业,促进了产业的繁荣发展。在这些政策、资金的支持下,国家级、省市级3D打印创新中心纷纷建立,甚至一些大企业,都在相继建立增材制造研发和创新中心??梢钥吹?,3D打印技术受到的重视可以说是前所未有的,没有任何一个技术曾有如此待遇,相信在各级各方的重视下,金属增材制造、3d打印有着非常光明的前景。

4谈专利落地的产业化

杨永强教授:我们华南理工大学在金属增材制造领域进行研发是从2002年开始的,也从那个时候开始进行专利上的布局。我们的专利大概分几个方面,一是设备,设备的专利主要在关键技术和关键零部件方面;二是控制软件和外观设计专利;三是3D打印的创新应用。

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