§3D打印的产业前景如何（第1页）

§3D打印的产业前景如何

3D打印面临哪些挑战？

1。3D打印技术存在的问题

目前，美国、德国、以色列等一些制造业强国都已经制造出了一些技术比较成熟的3D打印设备，比如以色列的Objet公司已经生产出了Eden　3D打印机系列、Desktop三维打印机系列以及ex打印机系列等。但从目前3D打印技术发展的情况来看，在打印的速度、产品的材料性能、打印材料的成本、操作的可访问性和安全性、成型精度以及质量等方面还存在一系列问题，制约了3D打印技术的快速发展。

（1）加工速度慢

目前，国际上的大多数3D打印机都使用液态树脂作为打印材料，这种材料可以利用聚焦激光束精确地点硬化，这种技术可以创作结构错综复杂的雕塑。但这种材料和技术也有一个致命的问题，就是打印的速度非常慢，大约是每秒几毫米，严重影响了打印的效率和削弱了打印产品的竞争优势。

（2）耗材受限

目前，虽然已经开发出了一系列应用于3D打印的同质和异质材料，但这些耗材仍然难以满足客户和市场对多种功能材料的需求。在打印材料方面，以色列的Objet公司居于行业领先地位。2012年，Objet公司宣布为ex系列多材料3D打印系统开发了39种新型“数字材料”，消费者可以选择不同刚性、不同韧性、不同透明度的各种物质材料多达107种，其中有90种是由Objet公司开发的“数字材料”，用户可以使用ex多材料3D打印机，同时在一个模型中最多使用14种各种硬度和透明度的材料。

（3）打印对象受到限制

当前，由于3D打印技术的推广范围较小，许多图像和物体都是通过二维的形式展现的，比如说电视画面、LED现实的图片以及我们手机中的电子照片都是二维的。而要将这些二维的图片通过3D打印设备制造出来，有一个先决条件，就是必须要将我们能够看到的这些二维图片转化成为3D打印设备能够直接识别的三维图像。目前，由于我们的图片收集方式比较落后，而且三维扫描技术也没有普及，使得广大用户还无法自由地通过3D打印设备打印二维照片或是屏幕上的二维动画角色。

（4）单个成本高

随着材料技术的进步，以及在大规模推广的条件下，3D打印的总体成本较低，这将成为3D打印的竞争优势之一。但是在3D打印发展的初期，由于技术的不成熟以及市场规模较小，单个打印设备的成本和耗材的成本都比较高，这将是在很大程度上制约3D打印技术广泛应用的关键要素之一。从目前的情况来看，最便宜的3D打印耗材也达到了几百元一公斤，而最贵的耗材价格甚至会达到4万元一公斤。如此高昂的耗材价格使得目前的3D打印技术的单个成本较高，难以与批量化生产而导致单个成本较低的传统生产方式相比，由此在大规模制造方面，3D打印技术难以全面取代传统制造技术。

（5）精度较差

目前，3D打印技术和工艺都还不完善，总体上还处于发展初期的试验阶段，只有一些企业和科研机构取得了一些比较成熟的技术，而且这些技术的使用推广范围都比较小，在打印技术和工艺方面还有许多可以改进的地方。由于3D打印的技术不成熟、工艺发展不完善、软件的融合水平还比较低，使得打印的一些快速成型零件无论是在外型的精度方面，还是在表面的质量方面，都还无法满足工程使用的要求，大部分的零部件都还不能直接作为功能性部件，而只能用做原型使用。

（6）产品质量较差

任何技术在发展的初期，由于技术的不成熟和经验的缺乏，都会出现产品质量不稳定、总体水平较低、残次品比例较高等一系列问题。目前，世界各国的3D打印基本上都采用层层叠加的增材制造工艺，由于受3D打印技术、耗材功能和粘合剂的限制，每层之间的粘结都会出现一定的问题，层和层之间粘结的程度和性能都无法与传统模具整体浇铸而成的零件相媲美。因此，在目前的技术水平下，通过3D打印技术所制造的产品在质量上还有待进一步提升，这也是3D打印在发展初期必须面对的问题。

2。我国3D打印产业发展存在的问题

当今国际上3D打印技术较为成熟、应用较为广泛的国家主要有美国、德国和日本等少数制造业强国，我国在3D打印技术的研发和产业化方面都还处于起步阶段，技术研发、政策规划、产业基础、人才支撑等方面还存在一系列问题，在一定程度上制约了我国3D打印技术的进步和产业化发展。

（1）缺乏宏观政策支持

3D打印产业的发展是一个系统工程，在上游需要软件技术、控制技术、光机电技术和材料技术等技术的支持，在中游要以信息技术的数字化平台进行立足，下游涉及的领域包括文化创意、家电电子、航空航天、医疗卫生和国防科工等，对于工业设计业、文化创意业、电子商务业、先进制造业、生产性服务业以及制造业信息化工程，3D打印产业的发展将发挥重要的作用。但从目前的发展情况来看，对3D打印产业发展的总体规划与重视不够，国家还没有针对3D打印的相关规划，《工业转型升级规划（2011—2015）》、《国家战略性新兴产业发展规划》以及《智能制造装备产业十二五发展规划》的相关规划也没有对3D打印给予重点支持，缺乏宏观的政策支持是我国3D打印产业发展缓慢的原因之一。

（2）技术研发投入不足

目前，我国在3D打印技术研发方面具有自主知识产权的院校也只有清华大学、西安交通大学、北京航空航天大学等少数几所科研院校，这些高校都是通过申请国家的科研经费开展研究。在设备制造方面，可以自主制造3D打印设备和打印材料的企业有几家，然而这些企业普遍只有较小的规模。我国3D打印科研的社会化投入机制尚未建立，使得我国3D打印方面的技术研发投入总体上还处于较低水平。这就使我国的3D打印产业存在研发投入严重不足的问题，在诸多环节存在缺陷，如工件支撑材料生成和处理、加工流程稳定性和部分特种材料的制备技术等都有一定程度的问题，对产品制造的需求难以满足。目前，一些主流的欧美企业在3D打印市场方面已经具有一定的技术和品牌影响力，不断加强在技术研发方面的投入，有的企业研发投入占销售收入的10%左右，使其保持了较强的技术优势。

（3）产业配套体系不全

与其他产业的发展相同，完善的供应商、服务商体系和市场平台也是3D打印产业发展所需要的。目前，我国的3D打印产业还处于初级发展时期，尚未建立3D打印机及耗材提供商、工业设计机构、3D数字化技术提供商等供应商体系和3D打印服务商、3D打印设备经销商等服务商体系，而第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等市场平台也处于发展初期，使得当前国内3D打印企业还处于“孤军作战”的态势。在这种条件下，3D打印主导的技术标准和开发平台尚未确立，技术研究与产品开发还处于无序状态，产业化推广和应用还处于初级阶段，使得我国3D打印的产业整合能力和产业竞争优势尚未形成，制约了3D打印产业的快速发展。

（4）产业技术培训不足

3D打印产业的发展需要有配套的人才支撑，而目前由于受到产业发展规模较小的限制，我国尚未建立起与3D打印发展相适应的人才培养体系，一些先进制造理念如“数字化设计”、“批量个性化生产”等尚未被多数制造企业所接受，缺乏对3D打印这一新兴技术和新兴产业的了解，对其战略意义认识不足。当前，企业对3D打印设备的购置非常少，适用的领域也很狭窄，大多数设备还停留在展览展示阶段。与3D打印相关的机械、材料、信息技术等工程技术专业尚未设置，相关课程培训教程以及教具都还未问世，许多职业技术学校和高校对3D打印技术的介绍还停留在部分学生的课外兴趣研究层面。人才培养体系的缺乏和产业技术培训的不足使得3D打印产业发展动力不足，制约了3D打印产业的长远发展。

3。3D打印技术的消极影响

任何技术的产生都会对经济社会发展带来一定的积极意义，同时也会在很多方面给人们的生产生活产生一些负面影响。3D打印技术也是如此，它的诞生与发展在给工业制造领域带来的变革不仅仅是起正面作用，还有一些会起着负面作用。以下，我们将对3D打印技术的发展有可能产生的一些消极影响进行客观的梳理。