借力3D打印迈入智能制造 上海打造共性技术平台

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  在2013年7月12日召开的首届金桥产业技术创新会议上，3D打印再度成为热点议题。无论是主题报告还是会场内外的交流，都让人们强烈感受到，作为“传统制造颠覆者”的3D打印技术早已过了技术初创的“小荷尖角”阶段，挺进产业高速增长期。

　　在此风起云涌之际，上海当在何处发力？近日，记者获悉，上海产业技术研究院已开始动手打造3D打印的共性技术平台，通过深入发掘本土企业的制造需求，从个性化耗材、定制设备这两块3D打印产业目前的“短板”着手，使上海能在即将到来的3D打印产业大潮中占据一席之地。

　　工业生产门槛骤降

　　“只要设计出，就能打印出”是3D打印的最大魅力，它跳过了复杂的开模步骤，使工业生产的门槛骤然降低。对它而言，打印一个象牙雕刻的9层镂空套球，与打印一个实心球没啥区别。

　　上海产研院首席专家、华东理工大学教授蓝闽波说，这使工业新产品的研发周期与成本都大为减少。上海正处在产业转型升级的关键期，而3D打印作为一种重要的数字化制造方式，将能助推上海快速迈入“智能制造”的门槛。

　　劳动力成本上升，使企业采用这种新技术有了足够动力。上海联泰科技有限公司副总经理马劲松告诉记者，一个工程师可以同时操作3－5台3D打印设备，而数控加工机床则需工人三班倒。

　　今年科技部公布的《国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》首次将3D打印产业列入其中，体现了国家层面对这一产业的重视。4月刚公布的《上海市2013年度“科技创新行动计划”智能制造及先进材料领域项目指南》也将3D打印列入其中。

　　小切口或蕴含大突破

　　上海产研院最近提交的有关3D打印产业发展趋势及对策的课题报告提出，在未来5年，仅在传统制造业中，上海地区的3D打印设备、材料、服务以及相关新产品开发形成的新增产值有望达到200亿人民币。更为重要的是，3D打印技术对传统制造业、航空航天以及生物医疗、电子信息制造、新材料等战略性新兴产业都有巨大的影响和带动。

　　“3D打印产业兴起，但远远未走到成熟。”蓝闽波判断，这正是共性技术平台大有可为之处，尤其在打印耗材领域。目前，可用于3D打印的材料不过300多种，根本无法满足工业领域丰富的打印需求。

　　一台工业用3D打印机的价格约几万元到几十万元，而一公斤耗材的价格至少在千元以上。很多国内企业买得起3D打印机，却用不起。“若可研发出更廉价的替代材料，将大大促进3D打印产业的发展。”产研院战略咨询中心副主任李小丽说。

　　养“母机”孵“小机”

　　李小丽告诉记者，其实在3D打印的核心技术方面，美国已掌握了绝对优势，光固化、微滴成型、粉末烧结等采用不同工艺路线的各类通用机型已经成形。

　　在先期调研中，他们发现，国内用户很希望能“度身定制”易操作的3D打印机，比如牙医就希望在电脑上调整完后，按一下键，就能打印出一副牙齿模型。但目前国内的3D打印设备生产企业都比较弱小，难以承受研发成本与风险。于是，产研院决定搭建起一个研发平台，让企业来用。这也可以理解为先构建一台“母机”，然后根据用户的不同需求，选择不同配件、调整技术参数，最后衍生出许多种具有专门用途的3D打印机。

　　根据目前设计，产研院的3D打印技术平台会有若干台不同工艺的工作“母机”，在“母机”上，各种材料和应用软件都可以试验开发。目前，复旦大学、华东理工大学等高校都已经积极参与到这一平台的联合开发中。