3D打印技術及其產業發展研究

田海榮

摘 要：隨著國民經濟的不斷增長，科學技術的不斷創新，3D打印技術被廣泛應用在各個行業領域中，發展受到了各界人士的高度關注和重視。3D打印技術作為一種市場新興的成型三維制造技術，其最為顯著的特征就是操作簡單方便、成型效率高以及適用性好等，能夠最大程度降低制造從業人員的技術操作門檻，促使企業在最低成本下創造出最大的社會經濟效益，推動整個制造業結構的優化升級。因此，有關部門要加強我國3D打印技術的創新研究，結合實際問題采取有效的改進措施，提高我國制造業發展水平。本文將進一步對3D打印技術及其產業發展展開分析與探討。

關鍵詞：3D打印技術;產業發展;創新實踐

3D打印技術又被人們稱作為增材制造技術，它的工作原理是以三維管理軟件計算機輔助設計數學模型為核心基礎，然后科學應用高能量的束源或者其他方式有效提供能量，通過利用材料疊加手段將各種材料進行逐層堆積黏結起來，最終形成理想中的三維實體。與西方發達國家相比較，我國3D打印技術發展還處于初級發展階段，社會對于該項技術的創新研究應用有著較大的需求，市場企業要加大對3D打印技術的深入研發設計力度，推動3D打印技術的智能化、穩定化以及精密化發展，為社會創造出更多的現實價值。

一、3D打印技術的應用優勢和主要類型

（一）3D打印技術制造產品的優勢

企業在應用3D打印技術制造需求產品時能夠有效省去對材料展開切割加工的實踐操作，這樣一來就能夠降低企業的能源損耗，同時還可以避免產生各種工藝廢料，提高企業環境保護水平。企業在傳統制造產品中采用的工藝技術通常需要經過較長的周期，并且還會受限于模具、刀具現狀，無法輔助工作人員制造加工出理想中的特殊零件。而基于3D打印技術輔助應用下，企業能夠有效制造加工出各種復雜曲面、異形深孔的零件產品，滿足市場用戶的不同需求，并充分圖凸顯出“綠色技術”的優越特性[1]。現代企業通過引進利用3D打印技術在產品初期建模設計階段，就能夠清晰完整看到最終成品的外觀形狀，這樣可以幫助工作人員更好地進行產品優化調整設計，提高成品的制造加工質量和效率，確保在最低成本下創造出最大的社會經濟效益。與傳統制造工藝技術相比較，3D打印技術操作更為簡單方便，工作人員只需要在一臺打印設備上就能夠科學高效制造加工出需求產品，優化減去了數個制造加工工序環節，并且還能夠最大程度滿足市場用戶對復雜結構產品的設計需求。

（二）3D打印技術的主要類型

在當前市場上，3D打印技術的主要類型包括了光固化成型技術、熔融層積成型技術、激光疊層制造技術以及直接金屬粉末激光燒結技術等。其中，光固化成型技術的工作原理是通過利用激光掃描液體的光敏樹脂，促使其成功固化，接著逐層堆積成形產品。光固化成型技術通常采用的材料是液態光敏樹脂;熔融層積成型技術工作原理時通過利用高溫加熱，促使塑料類材料完成軟化目標，接著在噴頭作用下將其慢慢擠出，形成固化并逐層堆積成形產品。熔融層積成型技術通常采用的材料主要有PC類塑料以及ABS塑料凳;激光疊層制造技術工作原理是通過將熱熔膠均勻涂抹到材料表層上，接著熱壓片材促使其產生黏結，最后采用激光器切割零件截面輪廓。激光疊層制造技術所采用的材料主要有塑料薄膜、紙張以及鋁箔等。

二、3D打印技術發展現狀分析

當前3D打印技術在我國的發展主要存在以下幾個問題：1）3D打印設備能力偏低。與西方發達國家相比較，我國3D打印技術設備能力偏低，由于受到打印設備自身大小的約束，企業實際能夠進行3D打印的成型件尺寸偏小，并且3D打印設備還具有生產效率低成品質量難以控制的弊端;2）3D打印技術應用成本較高。在我國市場中3D打印技術產業發展還不夠完善，企業要想發揮出3D打印技術的優勢，就必須投入更多的成本引進利用高質量的3D打印材料、專業設備以及技術服務等，這樣無疑阻礙了3D打印技術在我國市場的推廣發展;3）缺乏統一標準規范。在3D打印技術應用過程中，材料是核心物質基礎，材料的好壞往往會關系到3D打印產品的最終質量[2]。在市場上對于3D打印技術的所用材料還缺乏對應的科學檢測方法和設備，未能夠有效形成科學統一的國家行業標準，對于3D打印制件缺陷的檢測方法、尺寸、數量以及類型等同樣缺少統一標準規范。

三、3D打印技術產業發展的創新措施

（一）構建3D打印協同創新中心，提高3D打印技術生產水平

在經濟發展新時期，我國要大力發展3D打印技術，國家政府部門要加強對3D打印技術市場的科學指導與扶持工作，積極制定頒布相關政策措施，指引企業與科研機構展開密切合作與交流，共同打造出3D打印產學研用協同創新中心，努力培養出更多高能力、高素質的3D打印技術研發人才，從而推動我國3D打印技術的產業化發展，優化改善各項基礎設備，全面提高3D打印技術生產水平。當前我國3D技術領域研究的重點單位還是研究所和各大高校，市場企業投入不足，針對于此國家政府部門必須加強對3D打印技術的“產學研用”協同創新的大力支持工作，無論是在3D打印技術推廣應用上，還是在市場銷售上都必須給予適當的稅收政策優惠[3]，這也是加快我國3D打印技術走向實際應用轉化成生產力的有效措施。

（二）降低3D打印技術應用成本，制定行業統一標準

在新時期，我國必須加強3D打印技術核心關鍵技術的創新研發工作，積極借鑒西方發達國家對3D打印技術研究應用的實踐工作經驗，并有效設立起專項基金，以此來扶持我國3D打印技術設備的核心關鍵技術和支撐技術的開發，優化改進3D打印技術各項應用原材料的開發工藝技術，創新完善3D打印原材料，最大程度降低原材料成本，促使市場企業都能夠在低成本下推廣應用該項技術。針對于市場的3D打印技術重大研發項目，有關政府部門可以通過科學有效實行全國招標和聯合研發，加強企業與研發機構的合作聯系，共同去解決3D打印材料的多品種、低成本以及高質量的難題。除此之外，國家政府部門要根據市場3D打印技術實際發展情況和趨勢特點[4]，科學合理制定出國家行業統一標準，規范對3D打印技術應用材料和印制件的質量檢測標準，杜絕劣質3D打印材料和產品流入到市場中，影響到我國3D打印技術產業建設穩定持續的發展。

四、結束語

綜上所述，3D打印技術作為現代市場上一種先進的產品制造技術，具有非常廣闊的應用前景，比起傳統產品制造技術工藝，3D打印技術能夠幫助企業在短時間內制造加工成更多高質量的復雜結構產品，滿足市場消費用戶的各種設計生產要求。國家政府部門要加大對3D打印技術創新研發工作的扶持力度，有效制定頒布各項優惠政策，推動企業共同去研發應用3D打印技術，優化改進3D打印技術應用原材料和設備，降低3D打印技術的原材料成本，完善3D打印技術設備，促使該項技術能夠在各個行業領域中發揮出最大的價值作用，促進社會建設穩定持續的發展進步。

參考文獻：

[1]夏庭君.3D打印技術與產業的發展及前景分析[J].綜合論壇，2017（09）：75-76.

[2]包國光，趙默典.3D打印技術的本質特征及產業化對策探析[J].東北大學學報（社會 科學版），2016（02）：84-86.

[3]唐洋，陳海鋒，劉志強，肖倩.3D打印技術產業化現狀及發展趨勢分析[J].自動化儀表，2018（05）：54-56.

[4]孫建明，童澤平，殷志平.3D打印技術的市場應用及發展前景分析[J].現代商貿工業，2014（18）：21-23.