3D打印自主研發(fā) 提升“中國創(chuàng)造”能力

“以我們機械制造業(yè)的過剩產(chǎn)能，幾年之后就能再造出一個機械制造業(yè)來，但當(dāng)前企業(yè)重制造、輕研發(fā)，自主創(chuàng)新能力薄弱。”近日在上�？萍奸_發(fā)交流中心舉行的高端裝備技術(shù)研討會上，中國機械工業(yè)聯(lián)合會副會長薛一平提出自己的看法。快速制造國家工程研究中心主任盧秉恒院士等專家認為：3D打印正成為制造業(yè)新寵，理論上什么都能“打”，但現(xiàn)階段不宜盲目上馬3D打印制造，而應(yīng)用在自主研發(fā)這個“刀刃”上，快速提升“中國創(chuàng)造”能力。

在縮短研發(fā)周期和成本方面，3D打印相對傳統(tǒng)模具制造具有天然優(yōu)勢。盧秉恒告訴筆者一個案例：一家車燈企業(yè)接了標(biāo)書，找上他們“打印”車燈，48小時內(nèi)就打出了初樣。當(dāng)其他兩家競標(biāo)企業(yè)設(shè)計出車燈模具，已是兩個月之后——顯然，第一家企業(yè)“先到先得”。據(jù)介紹，世界三大汽車制造商均已靠3D打印來設(shè)計樣車，幾乎所有的車身外形都可由此快速成型，車輛材質(zhì)從塑料到樹脂，再到塑料、樹脂之外噴涂一層金屬，形成過渡模具。借此工藝可以打造十幾輛3D樣車，用于造型、風(fēng)洞、碰撞、道路等多重驗證，“研發(fā)周期只有原來的1/3到1/5”。在盧秉恒主持的快速制造國家工程研究中心，通過3D打印為企業(yè)進行產(chǎn)品研發(fā)，已覆蓋從手機到電視的各種電子產(chǎn)品，所見即所得，且可感可觸，“這種研發(fā)速度甚至可以達到原先10倍”。

目前，我國汽車、發(fā)電設(shè)備、拖拉機、工程機械等產(chǎn)量均已居世界第一。但在智能制造專家看來，制造業(yè)大批引進3D打印設(shè)備，用于擴大產(chǎn)能，既不現(xiàn)實也無必要，3D打印適合打印特殊復(fù)雜的小批單件，這一特點正符合企業(yè)個性化研發(fā)要求。例如汽車和航空領(lǐng)域，在汽車和航空發(fā)動機設(shè)計制造時，需要設(shè)計一個金屬球狀的關(guān)鍵構(gòu)件，采用傳統(tǒng)鑄造、切削加工，靠的是類似雕塑的“減法”；但因為是個十分精密的空心球，3D打印就更為適合，工程師只需確定球內(nèi)一圈一圈的內(nèi)徑，就能將金屬材質(zhì)一點點堆疊上去，靠類似陶器制作的“加法”。

據(jù)了解，美國專用3D打印機每小時可打印15—40磅金屬鈦，用于先進戰(zhàn)斗機的鈦合金零部件，成功率非常高。數(shù)據(jù)顯示，在3D打印設(shè)備的產(chǎn)量上，美國現(xiàn)占全世界71%，歐洲占12%，以色列占10%，中國只占4%。盧秉恒認為，這種設(shè)備的擁有量在一定程度上標(biāo)志著國家創(chuàng)新能力。