3D打印前景展望(CCTV对话栏目)
【导读】 在6月21日,CCTV对话栏目走进了世界3d打印大会。南极熊3D打印网也到了现场进行了大量的报道。南极熊作为一个3d打印的专业媒体平台,一直致力于推动中国3D打印行业的发展。希望下面的一些谈话内容对大家有所启发。文/中国3D打印联盟
下面是3D打印前景展望中的谈话内容。
主持人:看来世界杯吸引了大家的眼球,也消耗了大家很多的精力,上午还有不少嘉宾来听演讲,下午好像人走得比较多,我想可能等我们开始以后陆陆续续还会有不少嘉宾会进来。按照会议的安排,今天下午在这里有一场对话会,题目是:3D打印前景的展望。我是全国3D产业联盟副理事长,紫金立德电子公司总经理,我是这场对话的支持,我把在座的各位嘉宾给大家做一个简单的介绍:
沈阳飞机设计研究所副总京城是王向明先生;
北京隆源自动成形系统有限公司总经理、中国3D打印技术产业联盟副理事长冯涛先生;
世界3D打印技术联盟的主席,英国增材制造联盟主席Graham Tromans先生;
深圳光韵达股份公司董事长、中国3D打印技术产业联盟副理事长侯若洪先生;
福建海源三维打印科技有限公司董事长李良光先生。在美国时间16号,就本月的16号,美国举行了一个叫创客嘉年华的活动。在这个活动结束的时候,奥巴马总统到了会场看了相关的美国人搞的这些创意,他首先看到的是跟3D打印相关的产品。然后他讲了,要让现在的创造变成未来美国的制造。美国人非常重视3D打印技术,同样大家回到我们北京,前一阶段刚刚两院院士大会才结束,两院院士大会上我们习总书记提到的科学技术方面的第一项讲到的就是3D打印,可见中美两个大国在全球构建新型大国关系的同时,元首们都对高新技术非常重视,又都对3D打印这项技术尤为关注。但是3D打印技术尽管它已经将近30岁的时间了,它还是属于一个年轻的技术,因此我们应该请我们一些专家们来对3D打印未来的前景进行一些展望,所以今天我们邀请了这样五位在3D打印方面卓有成绩的专家们跟大家做共同的交流和对话。对话的过程中,我们在座的各位嘉宾有任何问题可以用你们面前的信纸简单写一下然后传递给我,有问题我们到时候也及时可以把问题提交给专家,我们产生一个台上台下共同的互动。
我们开始进入我们的主题。在进入主题最初,我们先顺着请五位专家用比较简单的语言先把自己向我们在座的其它嘉宾做个简单介绍。
王向明:各位朋友好,我叫王详明,来自沈阳飞机设计研究所,也就是大家所熟的601所,我们的所是一个大型的研究所,到目前为止从二代到三代,从三代到四代,以及从陆地到海洋、有人到无人。应该说11年前我开始接触激光成形技术,我们经历了三个发展的重要阶段,第一是05年的时候用到了无人歼机上,到了2012年我们实现了规模化的应用,这在世界上也是绝无仅有的。
作为本人来说误打误撞,走到了这个圈子里来,希望借这个机会跟大家能够互动和交流,谢谢各位。
冯涛:我是北京隆源公司的冯涛,我是93年开始做激光快速成形,就是激光打的这个粉末上,做一些塑料零件。现在主要用这个技术做一些航空的特殊零件,包括汽车的一些发动机,研发的一些工作。我们做的工作可能比较小众,比较偏工业化。今天上午刚去了一下展会,我看现在这个时尚化、平民化,这个3D打印确实开始走向了大众,谢谢。
Graham Tromans:大家下午好,我的名字叫做Graham Tromans,我来自英国,我是这个公司的首席顾问。可以说我在这个产业的工作是从1989天开始的,所以我已经有25年的工作经验了。我认为可能最多的话,它只有五到六年的发展背景,仍然是一个比较新的产业。同样,我在设计部门工作了37年,可以说这样一个快速成形的设计已经应用了5到6个不同的科学和技术。那么,这样也已经很快投入到了市场的应用当中。我在退休之后,我还去到了许多的大学进行了研究和培训,告诉许多的公司进行研发。同样,我也在六年之前做这个咨询的工作,谢谢。
主持人:您比较谦虚。他曾经担任了英国增材制造联盟的主席。下面请侯总做个介绍。
侯若洪:大家好,我是来自深圳光韵达股份有限公司的侯若洪。我们公司主要是研究怎么把激光用到各种产品的生产当中去,一个是取代传统的生产制造方式,比如说机械的、化学的。另一方面,可以突破这种传统制造方式的局限,比方在精细度方面,可以做得更精细。而激光3D打印是3D打印中一种重要的实现手段,所以作为激光应用的方面,我们公司在激光3D打印也涉足在两三年前开始研究这方面,去年开始正式涉足。我们分四个方面来看,一个是装备,第二是材料,第三是应用及相关的工艺研究开发,第四是三维软件,就是设计这一块
。我们公司目前集中在应用领域的开发,可能跟大多数的3D打印公司可能不一样,我们主要是集中在应用开发,包括它相关配套的工艺方面。谢谢大家。
主持人:下面请李总做个介绍。
李良光:各位好,我是福建海源三维打印科技有限公司李良光。我们公司为什么会涉足3D领域呢?我做个简单的介绍。2012年一个航天会议,我跟一个教授在一起开会,就因为3D打印对我们做自动化装备企业来说觉得更应该介入,就跟这位教授达成了意向。当地的媒体也作过报道。既然股东这么关注,就逼得海源加快3D领域的投入,我们就成立了海源三维打印公司,主要是用于个人计的研发制造。
通过一年,这家公司人不多,但是进展比较大,大家经常会去看。一年来,我们开发了比较漂亮的就像个人电脑一样的,不用就可以把它合起来变成比较薄的机器,而且我们利用了我们机械行业传统的优势进行了改造。在这个基础上,又开发了打蜡的打印机。大家都没关注,大家可以直接跟海源要这个光敏数值,这个是现在已经做得非常好的。 所以说我们推出的一年时间,这个团队还是推出了不少的产品,现在像桌面机在批量的销售。我们海源机械这边金光实验室还没有建设完成,但是我们已针对我们目前从事的行业进行了一系列的工艺的研究,也都在进行当中。我就简单介绍这些。
主持人:刚才五位对话嘉宾已经把各自的情况向在座的嘉宾们做了一个简单的介绍,应该是昨天的时间,英格兰足球队非常不幸地在小组赛过程当中被淘汰出局了。尽管如此,我们今天邀请来了我们英国的朋友Graham先生。尽管他可能因为英格兰队出局心情上会有点沉痛,但是今天世界3D大会把我们中国的朋友、英国的朋友聚会在这,我想第一个问题先抛给我们英国的朋友,也是世界3D联盟的主席。Graham先生讲讲看,西方世界对3D打印未来的发展您是怎么看的。
Graham Tromans:非常感谢,谢谢你刚才提醒我的这个消息。的确,我昨天看电视看到三点钟,我心情是非常郁闷的。一直到六点我都没有睡着。(会议期间,南极熊3D打印网向Graham Tromans介绍了南极熊网站的情况,他表示很高兴,在中国有那么大的一家专业网站为人民服务)
我关于这个未来发展趋势的观点就是,我认为总得来说绝对会出现腾飞,会出现许多的突破,还有很多专业的领域。可以看到这样的一个3D打印技术得到专业化的应用,比如说像是这样的一个混合机种,还有许多的金属材质,还有是CMC的机器。你可以将许多的金属粉末把它铺展开来,CMC的一些工艺可以做一步步的处理,那么你就可以产出一系列几何形状的产物。同样我们也可以完成表层的最后一个加工。
可以说,我们认为这样的一些工艺当中,许多具体的材质是非常重要的,比如说像金属等等。我们可以在不同的部分赋予这些部分不同的特性,同样在生物医学领域都在过去的三至四年当中已经大力地应用起了这样一个3D打印技术,可以说取得了非凡的进展。同样在航空航天领域也是,我认为将会大力地应用这样一个3D打印技术,会得益于这样一个技术得到发展。可以说,如果回到过去几年来说,我们想象在航空领域的应用是非常困难的。坦诚来讲,我对于英格兰来说,有的时候让他们理解这个领域的发展是非常困难的,但是如果应用到航空航天领域,人们就可以渐渐地接受,能够理解这样一个技术的重要性,同样可以降低成本,可以降低我们的废物率。我认为,还有一点很重要的就是我们在产业当中需要完成的工作,就是确保这个产业应该得到大力的宣传,事实上有很多的产业可以利用3D打印技术,但是很多这样的产业并没有利用起来,所以我非常希望能够进行大力宣传和教育。
主持人:毕竟是3D打印技术世界联盟主席,他刚才提到在航天航空领域得到了相关的应用,我们邀请的嘉宾之一,王总工是来自于沈阳飞机制造厂,王总刚才很谦虚,他说他是误打误撞才搞的3D,但是我们大家可能都知道,我们中国3D打印技术在军事科研这方面已经得到了一个很好的应用,在我们的一些飞机上,已经实际地应用了3D打印技术。那我们请王总谈谈,他对3D打印技术,未来在航空航天领域当中您是怎么认为的?
王向明:我本人是搞飞机结构设计的,大家看到飞机外表的壳,都是我们做的。我们要想把飞机设计得性能好、指标先进,首先要轻,这一轻就离不开优化设计技术。要想搞优化设计技术的话,首先要定义一个设计空间,我们叫设计域,这个是由多种约束条件来圈定的,其中制造技术是最主要的一个约束条件,那就是说,你设计所有的东西都离不开制造技术的约束,离开了这个约束,就是说你设计出来你造不出来,就是这个情况。基于这个条件的话,确切地说20几年前就在关注和研究这个先进制造技术,我本人实际是在我们的总装备部的先
进制造技术专业组当中工作了15年了,有机会接触我们各行各业的先进制造技术。
那么作为这个飞机结构设计人员来说,我们一直有一个苦恼,就是传统的制造技术把我们手脚捆得很紧,作为设计师、设计员,你要把你的时间思想和想法得以实现的话是很困难的,因为你设计得出来,厂房造不出来。那么如何把这个束缚去掉呢?这么多年我们一直在苦苦寻求。不瞒大家说,我们国内搞航空的一些院校的教授们,真正搞结构设计研究的人已经不多了,就是因为传统的制造业把我们手脚捆得太紧。你教授也好、学者也好,包括我们做设计人员也好,你能施展的空间和可操作的舞台是很小的。后来有机会接触了激光快速成形,激光快速成形说的是同轴送粉,同轴送粉比较适合大型件,当然这方面的介绍并不多,但是作为飞机也好、航空航天也好,这个目前来看它还是主流。
作为这个技术来说,我们刚刚接触这个技术就觉得眼前一亮,觉得这是多年前寻找的东西。首先它是以材料增加的方式在制造零件,换句话说它更符合自然规律。我们自然界所有的东西都是以生长的方式在出现,以前我们的制造等材的、减材的这类的东西比较多,突然出现一种增材的方法来搞金属零件,这还是绝无仅有的。复合材料也算是增材制造的技术。通过粉或者丝逐层叠加,生产出来的毛坯或者零件,这是我们需要的。不仅如此,它还可以把不同的材料放在一起,可以把过去没有办法实现的很多的零件,通过装配在一起的构型统一展开一个整体的,也就是大型、复杂、整体这类的东西出现了。基于这样的考虑,我们从此开始深度地开发、挖掘这项技术,看它究竟能干什么。
这11年走过来之后,我们是在2005年第一次搞出了叫飞机的次成结构,钛合金的,而且把它装在了飞机上,这在国内当时是第一次,为此我们拿到了国防科技进步一等奖,北航第一,我们第二。不仅仅说拿了一个奖,搞了一个应用,而是从中发现了一个问题。也就是05年,说美国某公司倡导的整个激光成形的理念,我们对它产生了怀疑,为什么呢?因为这个公司所倡导的就是直接生长成形,简单的加工就是零件。这个理念是很好的,当年我正好带了两个学生做硕士论文,发现了一个什么样的问题呢?在中等厚度的薄板上直接生长的时候,疲
劳强度一半都不等,损失得很厉害。飞机的服役期需要30年,它比我们轿车的服役时间还要长,对疲劳性能的要求非常高。相反你这样的性能疲劳性能保证不了。为此我们提出了一个新的理念叫无结构基本成形。可以工艺基本,生产出来可以把工艺基本加工掉,叫无结构基本成形。这个技术对我们后期搞大型复杂零件开辟了一套新路。提出了一个新的问题,就是如何提高效率。你既然不用现成的板材,所有的部分都要“长”出来,那就要解决一个问题,如何提高效能,出发点在这。
到了2008年,我们把基于无结构基本成形的大型的主成立件搞出来了,而且用到了我们国家第一代舰载机上,现在已经批量生产了,就是我国的舰载机,可以到网上去看。搞出这个东西呢,我们又主导了一个技术,不仅仅是搞了一个零件,而且批量生产,这是世界上第一个,还没有那么大的。我们从中又主导了一项技术,就是说这个反复的扫描成形,这个过程当中热累计是非常厉害的,跟你的扫描轨迹、送粉的速度有直接的关系。当累计到一定程度之后会开裂或者变形。这个问题没有办法解决,当然还有一些性能问题、装备问题。这个问题我们是怎么解决的?叫宏观离散成形连接技术,一段一段的,同样通过增材的办法把它连接起来,这样的话理论上讲可以把它做到无穷大,这就是现在我们搞的飞机当中,能够走向大型化、复杂化的一个两项核心支撑技术。过去是不说的,现在国家科技成果奖的现在也都是公开的,细节的东西不便多说,大体的思路是这么一个思路。
那么在这个基础之上,到2012年也是看到我们的一款新的第四代飞机。在这款飞机上,实际上我们实现了规模化的应用。什么叫规模化的应用呢?两种工艺,就是电子束成形,第二是激光,这就是两种工艺。三类材料,两种钛合金。这个标志是什么呢?标志着我们可以成批量的往上上。这意味着什么呢?这意味着我可以用它把一个飞机的快速试制的模式建立起来,也就是说个性化定制,你只要说有一个新产品开发,我就可以快速地用这些东西很快地堆出样机来提高它的性能。我们这款飞机它的原材料不再是厚板,而是金属粉、金属丝,所以我们给它起了个外号叫“粉丝飞机”。
主持人:这个名字很有意思。
王向明:对。现在我们在做什么呢?现在有11年的积累,我们自己搞了一个叫基于增材技术为基础的飞机特种新型功能结构的研发和工程化验证的实验室。它是在干什么呢?就是用这种新的技术,当然增材技术是主角了,开发出各种各样的面向功能的结构功能一体化的结构。不断孵化新的概念,成批地出新玩意。这几年出的东西非常多,国内能赶上我们步伐的,如果其他兄弟的合作伙伴赶不上的话,我们发个东西都夭折了。
第二个我们在工程验证上花了很大的力度。一项技术的产生不是你搞出来然后就可以用到飞机上,不是这样的概念。作为工程化、应用化至少要达到六级,我们概括为小试、中试、大试,这是验证规模。小试验证的是材料和性能,第二是考核结构的性能,大试是考核产品合格不合格的问题。那要想走过这三关的话是一个非常艰苦的过程。材料工艺像北航、西工大的兄弟单位做这件事情,我们是首先孵化新结构,我给你拼命折腾,看你符合不符合要求,符合要求往下走,是这么一套思路。现在来看的话,应该说我们在11年前曾经规划了5个方面的13个专题,这是当年13个专题的一部分。现在我们把功能加在一起的话,应该叫5个方面的56项专题,现在都在开展工作。比较有代表性的是今年要结束的叫国防体系3,当然我们是首席单位。另外一个比较有代表性的是我们去年搞的一个探索项目,就是功能结构,今天大家看到的,它的性能前景是什么样子。
作为整个增材技术这一块,还有一个关键的东西,现在标准和规范根本没有建立起来,都是很零散的,我们今天媒体炒的这个程度,远远领先于我们实际的进展,过热之后对技术的发展不会有好处,影响我们脚踏实地工作的心态。
我们现在在做的就是希望它解决几个问题。第一,它能解决我这个型号的快速试制,第二能够解决我型号飞机研制过程当中的瓶颈问题。第三,给我们的设计人员发挥它的创新力,能够提供一个舞台。我们现在技术发展的方向,一个是大型整体化,大家都知道它是高效率的、低成本结构。第二是梯度复合,好钢用在刀刃上。第三叫功能结构一体化。这是我们几年前搞出来的一个东西,56个专题基本上都是这三个大方面的内容。
现在来看的话,这几年我们的发展速度是呈分线性的增长,现在我们压力也大了。当年没几家单位在做,我们也是自娱自乐做了很久,姥姥不亲舅舅不爱这么一种状态。现在全世界都在炒,我们不能起个大早赶个晚集。这个事情我是看好的,但是反过来说它不是一蹴而就也不是万能的,现在它的局限性比较大。特别我们搞飞机的人来说,如果力学性能特别是疲劳性能不行的话,你几乎没有任何可赢的空间。要想用的话先要过这三关,
这是非常严酷的,所以说这不是一个简单的事情。但是反过来说,现在大家普遍用选区熔化的办法,一般我们用于飞机的功能件,功能件的考核比结构件的考核有要松散得多,它仅仅比航天的东西要求稍微高一点,他们有一个寿命的问题。所以这一块它应用的会比较快,但是应用的不大,要想大规模的普及的作为一种手段和技术,现在还不成熟,整个成本出来就很贵和贵的。
我感觉无论是送粉还是铺粉,作为我这个实验室和我这个专业来说,它的发展前景非常好,而且我觉得这两项技术发挥更大的作用时间不会太长,而我们现在考核的速度和已掌握的基础,对已把握的情况来看不应该太长,我会把结构做得越来越复杂,功能做得越来越多。
我就说这么多,谢谢。
主持人:我们王总是3D打印技术的应用者、实践者,他从事这方面的工作已经达11年之久。其实坐在我们王总边上的北京隆源公司的冯总,他从事3D打印技术的时间更长,离开清华大学以后,就致力于把3D打印技术产业化,他经历了风风雨雨,20多年也将近30年的历史,曾经自己背了一个双肩包走南闯北,去呼吁、宣传3D打印技术的应用。他的企业在起步阶段也非常艰难,但今天北京隆源公司已经是做得非常出色。我们想听听中国3D产业的元老之一冯总对3D打印技术未来的一个展望。
冯涛:刚才连总的介绍,其实我一开始做的时候并没有想这么多,只是觉得挺好玩的,那时候也没有什么产业化,也没有什么经济上的考虑,觉得比较好玩。那个时候我们就感觉做个塑料壳子,做个模型,在产品正式出来之前做一个模型。应该说那时候没有想到会有今天这样的局面,所以未来会是什么样的,我想可能也想不到。但是总的趋势呢,我觉得一个是3D打印,做军工产品,这是一个大的趋势。现在有各种各样的方法,已经在向这个方向接近,我们只是说接近。刚刚王总讲的飞机上那是最高的应用,能做飞机,你想想别的东西也都差不多。但是3D打印做直接应用,应该说现在还有很多的问题。你说随便做个水瓶子肯定不行。上次他们演示3D打印的小打印,比如说做个杯子,往里倒水就漏了。就是直接做产品,现在还有很多的问题,但现在这确实是一个趋势,塑料的强度已经非常高了,包括无人机上已经大量的使用了。其他的工业品,特别是小批量的工业品,3D打印的应用确实是越来越多。直接做应用有一个很重要的方向,3D打印不见得是直接,比如说这个水瓶不是直接做水瓶,而是做它的模具。
我们也做一些飞机上的零件,特别是直升机的发动机。因为像这一类的零件我们想得没有那么复杂,现在的产品集成化非常厉害,所有的油路都集中在这个里面了,所以它非常复杂。看过一个直升机里面可能有20多个油路,这些油路怎么样给它提升上去,我们用传统的办法确实很难,所以这个3D打印在这方面的优势就特别突出。
如果我们在设计上改进,就是从3D打印的角度来考虑这个设计,我觉得这个产品的优化空间还会非常大。我们觉得现在的3D打印应用有几个层次,一个是别的方法做不了的,只有3D打印能做的,这是一个层次。第二个就是个性化的,因为个性化的产品从成本上来讲,3D打印成本是低的。再一个层次就是新产品的研发。像新产品研发,包括个性化制造、直接零件制造,我觉得如果只有3D打印能做的零件,这个数量达到一定量级的时候,那个时候3D打印的春天就真正到来了。
主持人:您预计大概要多长时间?
冯涛:这是一个过程,特别像我们国家,这个工作做得应该是不够多。像这类发动机,我们跟设计单位也讨论过,它设计的时候还是从传统方面考虑的,只不过传统办法,它工装比较多,现在转到3D打印来做。但实际上还可以有大量的优化,这个优化以后,你的体积更小了,结构更紧凑了,真的就不能做了,但是设计上要跨这一步,这是很难的。而且现在好像没有人专门去做这方面的研究。这次包括科技部、工信部就制定了3D打印的规划,都把这个基于3D打印的设计列为了一个重要的方面。本来说要释放你的制造活力,但是怎么样释放,不是凭空的想象,因为3D打印有很多的限制,怎么样根据它的这个限制,根据每一种技术方法的特点,比如说刚才王总讲的那个金属的,它也有限制。我们粉末床也有限制,怎么样根据这些限制明白你的优缺点,根据这些优缺点把设计规范制定出来,这是一个过程。
主持人:大家可能都还记得在2012年的10月份,中国的股市突然一下子全面飘红,而这个飘红的原因根据当时股市这些专家的分析,是因为3D打印技术引领了一下,当然主要的操手是记者们,是媒体,把3D打印技术一下子给捧上去,使得当时中国股市出现了两波高峰,当然那个高峰时间并不是很长。我们在座的五位专家当中有两位都是我们3D行业中屈指可数的上市公司,我们想听听我们深圳光韵达公司董事长侯总对我们3D打印技术的展望,更希望听听您对股票行情的分析。
侯若洪:谢谢。相对于刚才那两位资深的3D打印从业者来讲,我们在3D打印这一块算是一个新学生。刚才连总讲的2012年的飘红,我们是在激光创新领域的一个公司,所以我们也在研究怎么样利用增材制造,来实现一些非金属零件的制造以及特种的小批量的或者研发阶段的制造,我们在研究这个。在后来出现的这个3D热,为什么会在2012年爆发,这也是我一个很大的疑惑,这个技术已经出现了20多年,为什么在2012年爆发了全球热,奥巴马的呼吁是一个导火索,但是不能因为一个人的呼吁就无缘无故火起来了。我认为这个符合一个事物发展的规律,很多都是从量变发展成了质变。他们研究3D打印和增材制造的过程,实际上就是逐渐走向成熟的过程。之前有很多技术可以做出模型来,但是没有办法去使用,它的强度和抗疲劳做不到,所以攻克了一个又一个难关,直到最近几年才真正用到这个。3D打印技术也是,包括金属件,以前是用联合件把金属粉粘连在一块,到后来激光技术出来以后,才会真正用SLM的技术,才可以使它达到一个完整的金属零件。但是这里面存在着各种问题,再经过一系列的攻关,到了2012年前后这些东西才逐渐成熟,才可以逐渐应用到产品,尤其像航天航空这种小批量的,这个才引起了各界的关注,认为这个东西可以逐渐走向一个真正成为一个成熟的技术,走向工业化制造,我个人是这样理解的,为什么在这个点爆发。
我也同意王主任的看法,对3D打印的发展,我们觉得它是一个很有前景的技术,但是它要走的路还非常长,还有很多的东西需要去研发去突破。我刚才讲了,我们理解把它分成四个方面,一个是机械装备,就是设备的研制,我们现在看到的设备只是能够打印单一材料的,金属的、非金属的,打的材料准备比较少,现在还没有看到打混合材料的设备。第二个,现在打出来的东西基本上还要做很多的后处理,达不到直接产品。比方说王主任他们讲的,我想打个大扣减,打出来之后还要做很多后面的处理,像磨、洗等等。所以机械装备还有很多工艺要突破。比如说打印的精度几十个亿,我认为只有达到精度为纳米级的才能直接打印出一个产品出来。但是到底有没有工业效率?这个难关要攻克。这是装备的第一个领域。
第二是材料,像塑胶材料跟金属材料。能不能打更多材料?第二有没有可能打出复合材料的东西?现在我们看有一些彩打,像它出现的颜色也很少,离我们需要的增材还有很大的距离。但是材料可能将来也会有很多的变化和发展的空间,我想未来这几年,因为引起大家关注的有很多人去投资去研究,这一块确实会加速这个行业的发展。我可能也不太同意王总的意见,过一段时间可能会引起很多的资金关注这方面,去研究,会推动整个技术的发展。所以这是第二方面。
第三方面是应用,怎么把它真正地用到实处。像王主任他们已经真正用到飞机上了,在民用上面也逐渐出现,未来在某些行业里面会有比较快的一个推广,包括像医疗等。这是一个比较成熟的应用,在国家比较成熟,在国内还没有。比如说做手术模型、手术导板,这都是比较成熟的应用,我想怎么把它落到实处去,确实在这方面具有比较快,然后降低手术风险,这都有很大的好处。最近我们做了一个实验,做出来的模具可以把它注塑的效率提高30%以上,然后产品也会提高好几个百分点。这样的话,开模具的时候周期会缩短,这些优势都会
在某些行业推广开来。所以应用的开发也是非常重要的,这次会议上罗军秘书长一直在讲,只有应用才可以推动这个行业的快速发展,应用才可以带动相关的设备和材料的持续发展下去,所以应用的开发我觉得比较重要。我们是这个行业的后劲,我们一直在关注这个创业。我们激光在各种领域的应用开发,所以我们目前关注在这一块,目前汽车的一些零部件。
第四个方面我认为就是三维设计软件的普及和开发,怎么使普通的人都能很快地用好三维设计?我认为这方面也很重要。大家看到我们在展会上有很多的FDM打印机,但是现在能做的可能买回去,都是到网上去下载一个模型,他没有办法自己设定一个东西,变成一个三维模型,打印出来的作品全是一样,设计者怎么用更的手段做这个设计,激发他的一些创意,做出更多的三维设计,我认为这也是有一个三维打印里面重要的领域。
所以在这四个里面,我认为未来几年会有很多新的东西出来,也有很多创意加到这里面去。所以总体来讲,我们对这个行业的发展充满了希望。
主持人:何总对未来的前景抱着谨慎乐观的态度,他分析的确实非常全面也非常的深刻。前面四位嘉宾都已经讲过了,李总他自称是3D打印行业的一个新兵,但其实他是得到了中国3D打印第一人——清华大学颜永年教授的指点才进入到3D打印行业的,他又是一个新兵,那我们听听看一位新加入3D打印行业的这样一位产业化的人士,一位企业家,如何看待未来3D打印的发展呢?
李良光:我做装备企业做了二十几年,装备新的产品,有个别的看法。从这一年多来,我觉得像我们个人桌面的市场还没有起来,竞争已经起来了,而且这个竞争因为门槛比较低,越来越多的企业进入这个行业。我想市场有一段的空间,但是一段时间也会像其他的产品一样做得很烂,这是我第一点的看法。
第二点的看法,在工业应用领域,我们像设计、模具应用3D的技术应该有一定的空间,真正的在工业领域的应用还需要很多的研发投入,我们目前真正在投入做研发应用方面的企业不是很多,因为这里面不光牵扯到装备,还有材料的配合,还有一些软件等等,特别一些细分领域的应用,不是一些随便的材料就可以解决的,有些可能是多材料的,不但装备方面有研发,还要投入对工艺的研发,才能达到真正取代某些传统工艺很难加工的应用的领域。随意归根结底工业的装备最终就是一个能不能为用户创造价值,只有为用户创造价值才有这个装备的市场价值,所以必须在于你的技术能够越强就越能够成功。所以特别在我们中国是比较注重成本观念的国度,随着我们新产品新技术的应用,应该更有一段路要走。所以说,我个人的看法,前期前景是非常好的,但是短期四五年,大多数介入3D打印领域的企业是一个很大的挑战,只有少部分会有创新能力,有资金实力,可能会脱颖而出。当然,也有一部分我创新能力,市场把握得好,也会发展得好,也会生存得好。有相当一部分企业可能不会撑得太久,我个人是这样的看法。
主持人:刚才我们李总的分析,我不知道我们底下有没有从事3D打印技术的企业家,即使是有,我觉得我们还是应该去闯一闯,去试一试,像我们李总一样。
福建海源这家企业过去在3D业内并不知名并不了解,也就是在这一两年中杀出来的,说明他们做得非常成功,说明他们也对3D打印未来是看好的。
大家可能也都从媒体上注意到,英国人讲飞机打印出来了,美国人枪打印出来了,还有讲人的耳朵也给打印出来了。现在给广大的老百姓或者说对3D打印技术的原理了解得并不是很清楚的人,可能都产生了一种误解,似乎是3D打印无所不能、无处不在,以至于对3D打印充满了一种幻想式的美好,认为它是未来我家里面只要有一台3D打印机,我什么事情都可以解决了,什么东西也不用去买了。现在确实在炒作上有一点过分。刚才我们五位行家高手都很客观、很理性地展望了3D打印技术的未来,那我也想听听,因为这五位都是搞工业的,大家都
知道3D打印在生物角度上,在医学角度上也有着非常好的这样一种应用前景,但是刚才我们这五位都没有提及到,我想看看哪一位就3D打印未来在医学方面跟我们人的生命健康更有关系的这一方面的发展前景,谈谈你们的看法。
侯若洪:我想医学这方面呢,应该是现在相对比较成熟的领域了。从国外的角度来看,我相信它会实现什么呢?一个软件平台,下面有一些医疗团队的支撑,通过这个软件平台把医院联系到一块。因为每个病人的骨骼、各方面是不一样的,连接起来以后它会把X光的照片数据或者是CT扫描的数据传到云端来,由医疗团队帮他制定好手术方案,并且把手术方案用的各种工具打印出来,这样一种方式可以大大降低对医生技术的要求。比如说一个外科医生要经过很多次实践才可以达到很高的水平。但是有相关辅助工具支撑的话,对这个医生的要求就会降低很多,这是我们想做的一件事情。上个月,我们刚刚发了一个公告,我们希望能够建立这样一个云平台,然后开发出各种手术的设计软件,然后来提供对医生的支撑。因为这个在国外已经有先例了,包括植入体都开始做了。这次来也有一个公司,他们每年在植入体方面做的病例应该有上万例了,每年都有四五万例的通过这样来做手术,它的植入体更高一层。
一个手术的导板,第三类就是植入体,第四类可能就是医生训练用的道具方面,应该都会有很大的应用空间,所以我对这方面,可能真正大家说接地气的一个应用,会是一个先出现的东西。
主持人:大家这次在展览会现场也看到了的生物的三维打印机,确确实实,3D打印未来在医学、生物这一方面一定会得到一个很好的发展,因为我们人体都是绝对个性化的,世界上不可能有两个人是完全一模一样的。
应该在2012年的时候我看了一篇报道,英国科学家有一个预言,他说未来人类在登月的时候不需要带其他的什么东西,带两样东西,一样就是3D打印机,另外带一点催化剂,当然他没有明确讲什么催化剂。他是要用这种催化剂来改良月球的土壤,使得它能够变成各种各样我们人类所需要的某种材料,然后通过这台3D打印机,把我们这些宇航员在月球生活工作所需要的东西给它打印出来。但是他最后回答了一句话,这件事的实现需要50年的间,50年可能太漫长了。我就想就这个50年来问问我们世界3D联盟的主席Graham Tromans先生,需要这么长的时间吗?过了50年会不会被其他的技术所淘汰或者淹没掉呢?
Graham Tromans:对,有可能它在50年会被另外一种更加先进的科技所取代,特别是在月球的土壤改良方面,现在我们有相关的项目正在研究。这个3D打印技术在过去30年当中已经经历了很长的发展,但是我们现在能用到的这个打印材料仍然是非常匮乏的,只有像金属还有粉末等等。我认为,在30年当中我们能打印出来的只有飞机的零部件以及一些器官的模型。在过去的30年当中,我们也有很多发展的驱动因素,比如说这个模型的发展,如果我们能够得到非常好的材料的话,我们可以生产出更多的产品。有的时候是应用推动了这个产业的发展,所以我们必须要关注它真正的应用方向在哪里,只有这样才能真正促进这个产业的发展。
所以说,我并不知道50年之后会发生什么,但是就以生物医学为例,目前已经有一些研究,相信大家也看到过这个3D在三年之内就可以打印人的皮肤,这是一个非常飞速的进步。有的时候如果你的手烧伤之后,他们会用手上的皮肤,用这个打印机打印出来,我们会看到,这在不久就会成为现实。在不久之后,对于肾、肝脏、心脏等器官以及血管等等,都可以实现这个打印。
所以说,这样的应用就能够极大地促进3D在生物医药方面的发展。但是目前来看,因为这个器官捐献的人很少,所以人们迫切需要这种器官的打印技术的实现。所以为了打印这个器官,我们需要干细胞的材料,希望这在50年之后或者尽快的时间,所以我认为3D打印技术在生物医药方面是非常成熟的,比如说很多的植入物都可以被打印出来,比如美国的一个新生儿只有两个月大,他身体的器官有问题,然后他们就用打印机做了一个模型,用打印机生产出那个模型之后植入到他的体内,然后这个婴儿便存活了下来,一个奄奄一息的新生儿存活了下来。不久这个打印出的植入物就逐渐融入到了他的身体当中。
主持人:刚才Graham Tromans先生讲的大家应该都听明白了,确实50年后的事,有些事是现在咱们无法准确去预料的,也许到那时候3D打印技术已经被其他技术所淹没或者淘汰掉,但是它现在的前景是非常好的。从刚才五位对话嘉宾的发言中大家可能都感受到一点,他们都在强调一个应用。一个新技术出来以后,如果没有一个很好的应用,那这个技术很快就会被淘汰掉。
我所就职的企业是一个具有将近80年历史的老企业,中国的第一台微型计算机,第一台打印机都诞生在我这个企业,当然现在我们为了追求更高的一种发展,我们在几年前就进入到3D打印的行业。从我们这个企业走出过三位工程院的院士,其中有一位院士在80年代初期,我们国家微型打印机刚开始能够自主生产的时候就上述国务院,他讲了一句话,其中有一句话我印象很深:微型打印机未来的发展关键在于应用,当时一台微型打印机少则4万多块钱,贵一点8万多块钱。今天我们把后面那个零给它去掉,我们买回来的可以是一台服务器,档次还不错的服务器。同样,我们3D打印现在大家来看还存在着各位专家都提到的这样那样方方面面的很多的缺陷。我们再回忆一下,当时微型打印机刚出来的时候,大家拿到那台计算机也不知道它能为我做什么,能帮我解决什么,甚至绝大多数人也不知道这个机器如何去应用如何去操作。同样,今天3D打印机有一点就像当年的微型计算机。如果我们的应用能够得到更好的推广,能够让3D打印技术让更多的人们认识了解它,那我相信3D打印技术随着科学技术的不断向前发展,一定能够有一个非常美好、灿烂的前景,3D打印技术在我们中国也会成为我们习主席所讲的中国梦中之一。
今天因为时间关系,我想会议不可能拉得时间太长,看看我们在座的听众当中还有没有什么问题需要向五位专家来提问?
提问:谢谢各位领导、各位专家,我是安信证券的分析师,也是像刚才连总所说的2012年行情来的时候我们开始关注这个技术。我想请问侯总,因为侯总对整个行业的分享是比较细的,请问目前的商业模式大概是怎样的,同时未来远景的规划大概是怎么样的?
侯若洪:3D打印技术它的魅力还在于,除了刚才讲的可以实现很多传统方法没法实现的制造,它还有一个魅力可以实现什么呢?个性化产品的批量化制作,这是一个很重要的。你要有工业效率,我们做这个制造一直想要工业效率,有工业效率必须是大规模、大批量生产。一个东西我要做10万件、几十万件才有成本效应,但是对于个性化产品已经没办法去这样做了。那3D打印我认为它可以实现个性化产品的批量化制作,这是3D打印一个非常重要的特质,这也是我们为什么看好它的一个远景。
对于在这一块的话,我们目前局限于3D打印技术本身,大多数应用还是应用在一些小众的领域,最初都是用在研发阶段或者是一些批量不大的方面。从我们本身来讲,目前主要是在工业应用方面,比如说汽车的研发阶段,样车的生产以及几十台车的一些零部件,这是一个领域。第二个领域,我们在探索3D打印的模具。第三个我们刚发了一个医疗方面的公告,来做这方面3D打印服务。
对于我们来讲,我们在全国布局了大概20来个这样的激光加工站,3D打印作为我们其中的一种加工手段在这些点都铺开了。我认为可能会实现我们集中平台交易分步制造就近服务的模式,从规划上来讲我们可以高调规划,但是在做的方面,我们是会比较谨慎去投资。我们从去年开始成立第一年的情况来看,进展还是比较良好的,前期的一些探索和摸索还是比较良好的,所以我们觉得有机会再把它扩大,包括在一些个性化的产品生产。它还有一个比较大的,我们叫B2C或者个性化产品的,包括礼物、礼品,这方面也会有。我们对这一块的话,在这几个领域去把它拓展开来。
提问:我想请教一下海源机械的李总,您既做FDM方面的技术也做SLA的技术,而且不但做机器也做材料。我有两个问题,对于在桌面机型上,您更看好FDM还是更看好SLA?还有国外的企业尤其在桌面型的创业工资上,做服务的做服务,做机械的做机械,做材料的做材料,而国内更倾向于复合,您怎么看?
李良光:我认为把它做好做精都是有它一定的市场,不一定哪一个工艺或者哪一种形式特别重要。所以海源对3D打印设备刚刚开始一年,因为做FDM,它的可靠性更高、精度更高、速度更快、外观更漂亮。而我们的材料解决的设备也不错,国内做的也不多,所以也同做。我们是上市公司,特别是这样的一个展览会,我们不断的有新品推出来。我们力求靠创新打开各个机型的领域。
你的第二个问题,就是服务跟制造分开还是合在一起好?我认为都不好下定论,因为在国内市场还没有真正打开的情况下,应该说只能根据市场的需要来定。
主持人:好,我们最后一个问题。
提问:王总您好,我是上海航天的王联凤。我想您作为航空领域,这个3D打印的资深专家有着比较深的经验,我想请教您能不能在航天领域提供一些您的见解,以便我们的地方借鉴,谢谢。
王向明:对航天这一块了解不多,主要是在专业组里面有一些项目的梳理。包括大前天我们八院也有几个项在申请。对于航天这一块,它主要跟航空有一个本质的差别,就是说它没有寿命的要求,对强度和刚度这一块要求得比较严格一点。比如说结构件,主要要求的是强度问题,对于一些四氟结构等主要是钢的问题。从这个角度上来说,用于航天的3D打印的技术的门槛比航空要低。这怎么说呢?现在来看的话,因为你只要说强度刚度满足要求,对寿命可以适当放低,降低门槛。但是现在受材料限制,比如说现在真正3D打印这一块做得比较好的还是钛合金,钢这一块做得也是可以的,但是钢你航天用的还是少,大部分是铝,但是铝的话尺寸又很大,传统工业还是占主导。作为航天情况来看,我个人觉得还是对小型的、复杂的功能件目前来讲是航天的主角。特别是在选区熔化这一块应该是个主角。作为同轴送粉或者送丝的工艺现在我觉得还不是特别的适合,包括
我们现在搞了12项推广项目,有咱们八院的一个项目,基本上都覆盖在了选区熔化这一块,而且都集中在了钛合金,有少量的钢。铝合金这一块,现在技术成熟度很低,还需要一个发展过程,大体这么一个思路。
主持人:因为时间关系,可能还有不少听众还想向专家提出这样那样的一些问题,但是今天非常遗憾,后面还有下面的活动。今天我们非常荣幸地能请到这五位专家来就3D打印未来的发展畅谈一下他们的一些观点,他们所讲的都非常客观、非常科学,对3D打印也充满了希望。我们在座各位再次向我们五位专家辛勤的劳动表示感谢。南极熊3D打印网希望这次对话,对大家可以有所启发!
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