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，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導小組,，中國制造轉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)結構調整和制造業(yè)升級帶來機遇，而被熱炒的3D打印技術自然在列,。

相關數(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打印技術作為驅動性制造手段,，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域的多方需求,�,！吨袊�制��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打印技術在國內快速推廣相對較晚，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3D打印技術僅僅能夠實現(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,，這在短時間內是很難實現(xiàn)的�,！�

相對于傳統(tǒng)加工行業(yè),，3D打印技術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3D打印技術僅僅能夠實現(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,，這在短時間內是很難實現(xiàn)的,。”

得不到機器的“心臟”技術,，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 打印技術承擔裝備制造業(yè)轉型升級的重任,，似乎還為時尚早，但是從長遠來看,，該領域的發(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,�,！敝艹蓱椪f。

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,，另一方面則是國內目前的需求量還比較小，沒有形成規(guī)模,。”大連理工大學教授姚山說,�,！耙虼耍�目前行業(yè)需要針對不同領域的特殊要求,，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,。