3D打印自主研發(fā) 提升“中國(guó)創(chuàng)造”能力

“以我們機(jī)械制造業(yè)的過剩產(chǎn)能，幾年之后就能再造出一個(gè)機(jī)械制造業(yè)來(lái)，但當(dāng)前企業(yè)重制造、輕研發(fā)，自主創(chuàng)新能力薄弱�！苯�日在上海科技開發(fā)交流中心舉行的高端裝備技術(shù)研討會(huì)上，中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)薛一平提出自己的看法�？焖僦圃靽�(guó)家工程研究中心主任盧秉恒院士等專家認(rèn)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(gè)“刀刃”上，快速提升“中國(guó)創(chuàng)造”能力。

在縮短研發(fā)周期和成本方面，3D打印相對(duì)傳統(tǒng)模具制造具有天然優(yōu)勢(shì)。盧秉恒告訴筆者一個(gè)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(shí)內(nèi)就打出了初樣。當(dāng)其他兩家競(jìng)標(biāo)企業(yè)設(shè)計(jì)出車燈模具，已是兩個(gè)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(lái)設(shè)計(jì)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(yàn)證，“研發(fā)周期只有原來(lái)的1/3到1/5”。在盧秉恒主持的快速制造國(guó)家工程研究中心，通過3D打印為企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，已覆蓋從手機(jī)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(dá)到原先10倍”。

目前，我國(guó)汽車、發(fā)電設(shè)備、拖拉機(jī)、工程機(jī)械等產(chǎn)量均已居世界第一。但在智能制造專家看來(lái)，制造業(yè)大批引進(jìn)3D打印設(shè)備，用于擴(kuò)大產(chǎn)能，既不現(xiàn)實(shí)也無(wú)必要，3D打印適合打印特殊復(fù)雜的小批單件，這一特點(diǎn)正符合企業(yè)個(gè)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(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)制造時(shí)，需要設(shè)計(jì)一個(gè)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?yàn)槭莻�(gè)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(diǎn)點(diǎn)堆疊上去，靠類似陶器制作的“加法”。

據(jù)了解，美國(guó)專用3D打印機(jī)每小時(shí)可打印15—40磅金屬鈦，用于先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)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(guó)現(xiàn)占全世界71%，歐洲占12%，以色列占10%，中國(guó)只占4%。盧秉恒認(rèn)為，這種設(shè)備的擁有量在一定程度上標(biāo)志著國(guó)家創(chuàng)新能力。