3D打印關鍵技術研究與產業發展策略

亓建國　亓寅

【摘 要】3D打印被認為是近20年來世界制造技術領域的一次重大突破，因而備受關注。文中研究了3D打印的關鍵技術，從宏觀規劃和引導、技術研發投入、產業鏈統籌發展及教育培訓和社會推廣四個方面為實現3D技術產業化發展提出建議。

【關鍵詞】3D打印；關鍵技術；產業化

1 3D打印的概述

近年來，3D打印技術受到國內外新聞媒體和社會公眾的熱切關注和追捧，被認為是最近20年來世界制造技術領域的一次重大突破，英國《經濟學人》雜志認為它將與其他數字化生產模式一起推動實現新的工業革命3D打印技術，又稱”三維打印技術”，即快速成型技術的一種，是指通過可以”打印”出真實物體的3D打印機，采用分層加工、疊加成形的方式逐層增加材料來生成3D實體。快速成型技術誕生于20世紀 80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術。目前，3D打印技術已在醫學、電子、機械和軍事等眾多領域進行了應用[2]，其市場份額：建筑類，3%；消費電子產品，20.3%；車輛，19.5%；醫療/口腔醫學，15.1%；飛行器，12.1%，工業/商用機器，10.8%；學術研究，8%；行政/軍事，6%；其他：5.2%.

2 3D打印的關鍵技術

3D打印技術需要依托多個學科領域的尖端技術，主要包括以下方面[3]：

1）信息技術，即要有先進的設計軟件及數字化工具，輔助設計人員制作出產品的三維數字模型，并根據模型自動分析出打印的工序，自動控制打印器材的走向；

2）精密機械，即 3D 打印技術以材料的層層疊加為加工方式，產品的生產要求高精度，必須對打印設備的精準程度和穩定性有較高的要求；

3）材料科學，即用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化/粉末化/絲化，在打印完成后又能重新結合起來，并具有合格的物理/化學性質。

客觀說，目前 3D 打印技術尚不成熟，存在缺乏宏觀規劃和引導、技術研發投入不足、產業鏈缺乏統籌發展及缺乏教育培訓和社會推廣等問題。它作為一項多學科交叉的高新技術，還需要在各相關領域投入較大的研發力量，才能掌握完整的核心技術"。

3 發展3D打印的建議

針對當前3D產業存在的不足，為發展3D打印產業提出以下建議[3]：

1）制定3D打印產業發展規劃，優先發展3D打印產業。

建議將3D打印技術定位為生產性服務業、文化創意、工業設計、先進制造、電子商務及制造業信息化工程的關鍵技術和共性技術，將該產業納入優先發展產業及產品目錄。

2）加強3D打印產業聯盟，行業協會建設，推動產業協同發展。

積極引導工業設計企業、3D數字化技術提供商、3D打印機及材料研發企業和機構、3D打印服務應用提供商組建產業聯盟，利用有關學會、協會的平臺加強研討和交流，共同推動3D打印技術研發和行業標準制定。促進3D打印技術發展的市場建設，包括3D打印電子商務平臺、3D打印數據安全和產權保護機制、3D打印技術及關聯項目投融資機制等，促進產業可持續發展。

3）加大科技扶持力度，提升3D打印技術水平。

設立3D打印產業專項基金，重點推進數字化技術、軟件控制、打印裝置、材料技術等關鍵技術的研發。在研發扶持中，要注意建立公平、公正的研發績效評估體系，鼓勵各研發主體探索不同的技術路徑。加強對3D打印產學研合作的支持，特別對實施產業化的企業在市場銷售、推廣上給予政策支持。

4）加強教育培訓，促進3D打印社會化發展。

將3D打印技術納入相關學科建設體系，培養3D打印技術人才。依靠行業協會、博覽會、論壇等組織形式進行3D打印技術和應用的培訓。在科技館、文化藝術中心、青少年活動中心等公共機構進行3D打印技術的展示、宣傳和推廣。發展3D打印服務機構，推廣3D打印技術應用，為發展3D打印產業積累應用經驗。

【參考文獻】

[1]劉紅光，等.國內外3D 打印快速成型技術的專利情報分析[J].情報雜志， 2013，12（6）：40-46.

[2]王成燾.醫學的3D打印革命[J].中國經濟和信息化，2013，13：48-49.

[3]王忠宏，李揚帆，張曼菌.中國3D打印產業的現狀及發展思路[J].經濟縱橫，2013，01：90-93.

[責任編輯：楊玉潔]