3D打印挑戰(zhàn)高成本難題

寂靜天花板

3D打印作為新興技術(shù)，首次亮相便贏得滿堂彩,，一時間成為個性的代名詞,。然而,，隨著成本的居高不下以及市場的熱度逐漸消散，這個往日的“寵兒”似乎銷聲匿跡了,。 但在“中國制造2025”的推動下,，3D打印再次迎來撥云見日之機。在政策的推動下,，頭頂光環(huán)的3D打印能否借勢破解高成本難題,，成為行業(yè)發(fā)展的助推器。

今年以來,，從國務院正式發(fā)布《中國制造2025》規(guī)劃,，到成立國家制造強國建設領(lǐng)導小組，中國制造轉(zhuǎn)型升級由部署進入實操階段,，勾勒出中國由“制造大國”邁向“制造強國”的宏偉主線,。

這意味著，國家的表態(tài)給中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和制造業(yè)升級帶來機遇,，而被熱炒的3D打印技術(shù)自然在列,。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，3D打印的市場規(guī)模巨大,，2012年,，3D打印規(guī)模銷售額達22.04億美元，較2011年增長297%,。預計到2017年市場規(guī)模將達50億美元,，2021年則達108億美元。中國3D打印市場潛力巨大,，未來幾年有望成為世界最大的3D打印市場,。

正因如此，早在今年2月份,，工業(yè)和信息化部,、發(fā)展改革委、財政部就已研究制定了《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015-2016 年）》（后簡稱《推進計劃》）,。

《推進計劃》希望通過突破增材制造專用材料,、加快提升增材制造工藝技術(shù)水平、加速發(fā)展增材制造裝備及核心器件,、建立和完善產(chǎn)業(yè)標準體系,、大力推進應用示范這五大手段,，從材料、設備,、技術(shù)工藝,、下游應用、產(chǎn)業(yè)體系等多個角度優(yōu)化3D打印行業(yè)的未來發(fā)展,。

參與組織起草《推進計劃》的工信部賽迪研究院裝備工業(yè)研究所專家左世全博士認為,，3D打印技術(shù)作為驅(qū)動性制造手段，可以推動原型制造和模具開發(fā)等眾多應用,，滿足從精密儀器到消費品領(lǐng)域的多方需求,。《中國制造2025》對3D打印的重要部署以及省,、市級創(chuàng)新中心的不斷設立都為3D打印行業(yè)的蓬勃發(fā)展帶來了新機遇,。

政策的利好，刺激了行業(yè)的熱度,，一時間,，大大小小的研討會和展覽數(shù)不勝數(shù)。然而,，撥開炒作的迷霧,，我們不難發(fā)現(xiàn)，3D打印技術(shù)在國內(nèi)快速推廣相對較晚,，還存在諸多的“硬傷”需要消化,。

相對于傳統(tǒng)加工行業(yè)，3D打印技術(shù)有著它得天獨厚的優(yōu)勢,，那就是快速成型，省去了模具開發(fā)等繁瑣的工藝,，只要有圖,，很快就可以拿到成品。

但是這對3D打印來講是一柄雙刃劍,，快速成型的概念僅僅局限于單品,，而批量生產(chǎn)則很難做到，這也是橫亙在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面前的一座大山,。

對此,，天津九鈺機械有限公司負責人周成憲毫不避諱，它認為3D打印的批量效率是目前產(chǎn)業(yè)化最大的障礙,。如果是批量生產(chǎn)的話,，一臺3D打印機的效率僅僅是數(shù)控機床的十分之一，這完全達不到生產(chǎn)的規(guī)格,。 “可以說,，目前國內(nèi)3D打印技術(shù)僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)小批量,、高性能、難加工的產(chǎn)品需求,，而實現(xiàn)量產(chǎn),，我們還有很長的路要走，至少要將現(xiàn)在的生產(chǎn)效率提高10-15倍,，才能完全替代數(shù)控機床,，然而，這在短時間內(nèi)是很難實現(xiàn)的,�,！�

相對于傳統(tǒng)加工行業(yè)，3D打印技術(shù)有著它得天獨厚的優(yōu)勢,，那就是快速成型,，省去了模具開發(fā)等繁瑣的工藝，只要有圖,，很快就可以拿到成品,。 但是這對3D打印來講是一柄雙刃劍，快速成型的概念僅僅局限于單品,，而批量生產(chǎn)則很難做到,，這也是橫亙在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面前的一座大山。

對此,，天津九鈺機械有限公司負責人周成憲毫不避諱,，它認為3D打印的批量效率是目前產(chǎn)業(yè)化最大的障礙。如果是批量生產(chǎn)的話,，一臺3D打印機的效率僅僅是數(shù)控機床的十分之一,，這完全達不到生產(chǎn)的規(guī)格。 “可以說,，目前國內(nèi)3D打印技術(shù)僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)小批量,、高性能、難加工的產(chǎn)品需求,，而實現(xiàn)量產(chǎn),，我們還有很長的路要走，至少要將現(xiàn)在的生產(chǎn)效率提高10-15倍,，才能完全替代數(shù)控機床,，然而，這在短時間內(nèi)是很難實現(xiàn)的,�,！�

得不到機器的“心臟”技術(shù)，企業(yè)的運營成本就會居高不下,。以一個中小型企業(yè)來計算,，一臺3D打印設備的價格在300萬元-500萬元之間,，一個企業(yè)如果要實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，至少要購置4臺這樣的設備,，這樣一來,，先期僅僅對機器的投入就需要1500萬元。 不僅如此,，國外生產(chǎn)的機器一般會要求配套使用該公司提供的打印材料,，而這一部分的成本比國內(nèi)材料高出很多，這樣的負擔對于初創(chuàng)企業(yè)來講無疑是致命的,。

顯然,，目前想讓 3D 打印技術(shù)承擔裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重任，似乎還為時尚早,，但是從長遠來看,，該領(lǐng)域的發(fā)展將日趨完善，最終將給工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟組織模式帶來質(zhì)的改變,。 “作為新興產(chǎn)業(yè),，我們勢必有很長的路要走，但在未來的3-5年,，中國的3D打印行業(yè)肯定將迎來一個井噴期,，尤其是在汽車和醫(yī)療行業(yè)。而像航天和軍工這樣的領(lǐng)域,，其孕育期要達10年之久,，我相信借助中國制造2025的發(fā)展契機，利用技術(shù)研發(fā)等優(yōu)勢,，一定能夠找到破解高成本難題的解決方案,。”周成憲說,。

近幾年來,，雖然全球3D打印產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象,。但作為3D打印核心的材料部分表現(xiàn)卻差強人意，制約了3D打印應用的進一步發(fā)展,。 在我國3D打印行業(yè)中,，耗材似乎也陷入了一個怪圈，市場的看好卻總是伴隨高成本的現(xiàn)實,，一時間,，叫好容易叫座難的現(xiàn)象也讓眾多投資者望而卻步。

目前3D打印的成型材料多采用化學聚合物,，材料選擇的局限性較大,，成型品的物理特性也不理想,，并且安全方面也存在一定的隱患，材料的價格便宜的幾百元一公斤,，最貴的要四萬元左右,。 耗材的高成本是制約3D打印發(fā)展的重要因素。以3D人像打印為例,，這種產(chǎn)品的耗材成本分為三種,，其中粉墨占70%耗材成本，膠水占20%耗材成本,，還有彩色墨水占耗材成本10%,。

耗材成本過高主要是兩個原因造成的，一方面是國外企業(yè)對耗材工藝的壟斷和專利,，另一方面則是國內(nèi)目前的需求量還比較小,，沒有形成規(guī)模�,！贝筮B理工大學教授姚山說,。“因此,，目前行業(yè)需要針對不同領(lǐng)域的特殊要求,，突破一批3D打印的專業(yè)新材料�,！� 3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，離不開產(chǎn)業(yè)鏈條的支持，或許這耗材之殤的逐步解決,，將成為打破市場平衡的重要砝碼,。