3D打印機耗材成國內的難題

      位居杭州下沙工業區的杭州先臨三維科技股份有限公司號稱是國內綜合實力最強的3D打印公司，可以向客戶提供快速三維掃描、快速制造、快速模具、三維測繪等服務。目前，先臨三維擁有十幾個型號的3D打印機，掌握六種生產工藝。
　　先臨三維副總經理兼董秘黃賢清告訴證券時報記者，3D打印是一片一片地打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。說得簡單點，就是由點堆積成面，再由面堆積成實體。3D打印技術的歷史由來已久。1986年，美國3D Systems公司推出了第一款工業化的3D打印設備；中國從1994年開始研究3D打印，北京隆源公司于1995年成功研發了一臺AFS激光快速成型機，隨后華中科技大學也研制出了SLS快速成型機。
　　如今國內的3D打印已經形成產業。松下家用電器(杭州)有限技術服務公司、萬向集團、成都飛機設計院、航天材料及工藝研究所、中材國際股份有限公司等國內知名企業，均為先臨三維的客戶。松下杭州服務公司研發的樣品都是通過3D打印出來的，只是以前需要到日本去做，現在則可以直接在杭州當地完成。
　　在先臨三維的展示廳，擺放著形態各異的藝術品、玩具、電影人物模型，它們都是用3D打印機打出來的成品。其中，專為西安世園文化創意有限公司制作的《大漢十六品》是先臨三維的一件得意作品。先臨三維對《大漢十六品》原型的局部數據采集精度達到了0.01毫米，模具精度達到0.2~0.4毫米，堪稱有史以來最逼真的文物作品復制。
　　不過，先臨三維的現有設備主要來自歐美等國制造。一臺從德國EOS公司引進的設備售價近400萬元人民幣，它是基于高性能材料(塑料與金屬)的高端3D打印機。
　　事實上，在經過近20年的研發，國內的3D打印設備也在不斷取得突破，華中科技大學史玉升教授的研究團隊開發的1.2米×1.2米的“立體打印機”，是目前世界上最大成形空間的快速制造裝備，遠遠超過國外同類裝備水平，并因此獲得2011年國家技術發明二等獎。
　　史玉升教授研究團隊的重要骨干黃智告訴記者，廣西玉柴機器股份有限公司運用該技術生產六缸發動機缸蓋，一個星期內可以整體成形出四氣門六缸發動機缸蓋砂芯。而采用傳統的砂型鑄造試制方法，僅工裝模具的設計制造周期通常需要5個月左右。
　　●錢景誘人
　　產業資本結盟高校
　　“3D打印”是通俗的叫法，學術名稱為“快速成型技術”，也稱為“增材制造技術”。這種技術是依據物體的三維模型數據，通過成型設備以材料累加的方式，制成實物模型，甚至直接制造零件或模具，從而縮短產品研發周期、并縮減生產成本。3D打印熱的興起，讓這個產業受到了外界前所未有的關注。在產業資本爭相試水的背后，均能找到高校的身影。
　　8月底，南風股份(300004)公告決定投資“重型金屬構件電熔精密成型技術產業化項目”。項目總投資為1.7億元，所需資金由子公司南方風機研究所自籌。而風機研究所的二股東、持股31%的王華明可謂該3D打印領域國內最權威的專家之一，年過50的王華明現任北京航空航天大學教授、博士生導師、“北京市大型關鍵金屬構件激光直接制造工程技術研究中心”主任、“大型整體金屬構件激光直接制造教育部工程研究中心”主任。
　　在南風股份之前，中航重機(600765)也瞄上了王華明研究團隊。2011年7月，中航重機宣布與控股子公司中航(沈陽)高新科技有限公司、王華明研發團隊決定共同投資成立中航激光成形制造有限公司。
　　銀邦股份(300337)亦是同樣在借力的淘金者。8月15日，銀邦股份與無錫安迪利捷貿易有限公司簽訂框架協議，雙方的合資公司將利用3D打印技術之一的激光快速成型技術，生產高密度、高精度粉末冶金零件以及醫療器械零部件等產品。資料顯示，銀邦股份的合作伙伴無錫安迪利捷貿易有限公司的實際控制人為吳鑫華，現任英國伯明翰大學多學科研究中心教授、先進材料設計和加工研究室主任以及英國材料協會院士。
　　據了解，國內快速成型系統的科研團隊主要包括清華大學顏永年團隊、華中科技大學史玉升研究團隊、西安交通大學盧秉恒團隊，及北京航空航天大學王華明團隊等。快速成型技術的發展，使得這些團隊越來越受到產業資本的關注。
　　以華中科技大學史玉升研究團隊為例，該團隊正力圖通過武漢濱湖機電技術產業有限公司使研究成果商業化，濱湖機電的股東中就有資本市場聲名顯赫的深圳創新投資集團。
　　科技部國家制造業資訊化培訓中心(3D辦)主任魯君尚對近年來國內3D打印熱深有體會，他告訴證券時報記者：“2000年在全國各地講3D打印方面的知識時，很多人不知所云；但現在明顯不同了，很多機構、包括地方政府，都在主動邀請我們去講課。”
　　●瓶頸待解
　　耗材難題最致命
　　幾乎每一項新技術應用，都會經歷很長的市場培育期。3D打印技術雖然已有近20年的發展歷程，但仍存在缺陷。
　　耗材的局限性是3D打印不得不面對的現實。目前，3D打印的耗材非常有限，現有的市場上的耗材多為石膏、無機粉料、光敏樹脂、塑料等。如果真要“打印”房屋或汽車，光靠這些材料是遠遠不夠的。比如最重要的金屬構件，這恰恰是3D打印的軟肋。
　　耗材的缺乏，也直接關系到3D打印的價格。黃智拿著一件3D打印品對證券時報記者說，“這是一件飛機零部件，打印這種樣品的金屬粉末耗材一斤就要賣4萬元，所以3D打印樣品至少要賣2萬元。但是，如果采用傳統的工藝去工廠開模打樣，幾千元就可以做到。”
　　直接面向市場的先臨三維對耗材難題感受最深。因為價格的問題，他們很多客戶往往望而止步，除非在需求緊急的情況下。否則，客戶們還是通過傳統的方式。
　　成型精度和質量問題，也在困擾先臨三維。他們稱，由于3D打印工藝發展還不完善，特別是對快速成型軟件技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。
　　以Stratasys公司3D打印車為例，車子固然能“打印”出來了，但是否能在路上順利跑起來？使用壽命又有多長？從現有的技術來看，恐怕有點夠嗆：由于采用層層疊加的增材制造工藝，層和層之間的粘結再緊密，也無法和傳統模具整體澆鑄而成的零件相媲美，這意味著在一定外力條件下，“打印”的部件很可能會散架。
　　2004年成立至今，先臨三維年復合增長率在100%以上。“今年，先臨三維的營業收入應該會在7000萬元左右。”但是，黃賢清拒絕向記者透露先臨三維的凈利潤狀況。但他承認，過去的高速增長主要源自基數低，而且這7000萬元的收入，還包括前期的三維掃描。
　　魯君尚對記者稱，3D打印技術的確可以改變產品的開發、生產，但賦予3D打印“第三次工業革命”有點言過其實。單件小批量、個性化、及網絡社區化生產模式，決定了3D打印技術與傳統的鑄造建模技術，是一種相輔相成的關系。

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