热点直击：中美两国增材制造发展“大比拼”
在世界舞台上，中美两国无疑是本世纪最耀眼的两大“明星”。在国际政治，经济，科技以及文化等领域，中美两国也都拥有着不同的特色，同时也促成了两国不同的发展趋势。但美国作为3D打印技术的发源地，在该领域的应用扩展要远快于“刚刚起步”的中国。但中国的3D打印产业发展前景广阔，在未来也必将创造出巨大的行业市场。今天，我们就根据实际情况来把脉中美两国的增材制造技术的发展趋势。
各位专家齐聚一堂 共商我国3D打印局势
已经热闹了4年的3D打印概念何时才能化为产业化浪潮？“我认为未来三到五年，3D打印会进入一个产业化的爆发期。”世界3D打印技术产业协会CEO、中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军日前在第四届世界3D打印技术产业大会上如此表示。同时，多位与会业内人士在接受上证报采访时表示，3D打印前景毋庸置疑，但与国外踏实研发和深入应用开发相比，国内目前还处于打印模型和炒作概念阶段，行业内浮夸成分较大。
3D打印热度不减
日前，全球首座3D打印办公大楼在迪拜落成，与此同时，空客宣布计划运用3D打印技术打印整架飞机。这些信息颇让3D打印界振奋。“3D打印前景毋庸置疑。”在6月1日举行的第四届世界3D打印技术产业大会论坛上，有权威专家如此表态。“在欧美，3D打印已经有30年的历史，目前已经拓展到医学、能源、航空航天等领域应用，产业规模已有几十亿美元，我们认为未来的产业规模超出想象，我们很看好这个产业。”剑桥大学教授、世界3D打印技术产业协会副主席Bill O`Neill表示。国际咨询机构预测，到2025年3D打印的经济影响每年可能高达5500亿美元。“工业制造和生物医学”是被一致看好的应用领域。目前，已经有A股公司试水生物医学领域的3D打印。
蓝光发展旗下子公司蓝光英诺首席科学家康裕建表示，蓝光英诺运用个性化的干细胞生物墨汁，通过3D打印技术形成心肌细胞，在猴子身上已获得较好的实验效果。该公司期望通过3D生物打印技术实现器官/组织移植和修复，推动健康产业发展。涉足医学3D打印领域的A股公司还有光韵达。该公司2015年9月上线了全国首家医学3D打印云平台，建立“医学+3D打印+云服务”三位一体的工作模式，并与上海交通大学王成焘教授团队合作成立了上海光韵达数字医疗科技有限公司。3D打印在工业和建筑上的应用也不可小觑。亚夏股份近期在互动易表示，其3D打印建筑商业化取得突破，参股公司盈创科技为迪拜打造了世界上首座3D打印办公大楼，国内的101米打印建筑正在苏州工业园区走流程报批中。类似的公司还有海源机械，该公司表示其3D大型建筑打印机已储备大量相关技术。
为何叫好不叫座
但让人失落的是，尽管3D打印技术持续风靡，但产业化应用并不理想。对于大多数上市公司来说，目前3D打印业务基本上还处于投入阶段，并未形成显著营收。“现在是市场导入期，我们也只是在联合医院做‘样板’客户，谈营收尚早。”某上市公司相关人员表示。世界3D打印技术产业协会CEO、中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军表示，3D打印在各个行业仍处于“模型”或者应用的初级阶段。而且与会专家多数认为，3D打印的精度、效率、成本及产业链配套是制约3D打印产业化的重要原因。“如果现有的激光3D打印机快一百倍、便宜十倍，就可以运用到生产替代传统的锻造、冲压等制造工艺。”Bill O`Neill介绍，其公司采用更大功率的激光阵列（原理类似喷墨打印机）来解决打印效率问题。
而国内3D打印产业发展缓慢原因，主要也是由于商业模式单一；人才严重短缺；比较优势不明显；设备和材料成本太高；技术本身处于不断完善和成熟过程。先临三维总经理李涛表示，3D打印涉及硬件、软件、材料、工艺过程、产品规范标准等，目前国内仅热衷做3D打印设备是无法带动产业发展的。
何时产业化爆发
尽管存在诸多问题与瓶颈，但罗军认为，随着国家政策的重视和推进，未来三到五年，3D打印会进入一个产业化的爆发期，工业（金属）3D打印和生物医学3D打印领域可能是最终的发展方向，但这需要更多的市场化手段、更脚踏实地来推动研发和产业化。
资料显示，工信部等于2015年初即制定了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》，并已全面启动增材制造（3D打印）标准化制定工作。
值得关注的是，国内在桌面3D打印机方面已取得不错的发展，涌现出一批较有优势的公司；在金属3D打印上，悦瑞科技已从代理EOS发展到研发出小尺寸铜材质的3D打印。
美国3D打印日渐呈产业化趋势
当前人们的目光被局限在增材制造目前主要用于制造小零件，很难兼顾精度与速度，要么是速度快精度不高，要么是精度高速度慢。然而，随着橡树岭国家实验室的BAAM技术在塑料类产品的制造领域打破这些障碍，设备不但生产大型零件，而且更快，更便宜，这使得人们看增材制造的目光不再聚焦于增材，而是制造。那么，在走向更大的打印尺寸道路上，BAAM最新的进展如何？除了BAAM，有没有其他的公司也进入到这个领域？
做为一家历史悠久的传统机床制造商，辛辛那提公司在俄亥俄州经营了100多年后，可能怎么也想不到自己会跳转到快速发展的3D打印增材制造领域。但是通过与能源部下属的橡树岭国家实验室（ORNL）合作，大面积的增材制造（BAAM）系统将辛辛那提公司推向了3D打印大型零件的生产领域。BAAM系统明显不满足其之前的炫目业绩包括Strati轿车、眼镜蛇汽车以及3D打印建筑和车辆的新能源概念组合。如今，BAAM系统正在3D打印F-22“猛禽”无人机和皮艇。此外，CI公司还在尝试打印在几块巨大的猎户座飞船复制品，并在2016年5月16号到19号佛罗里达州的RAPID展会现场展示组装过程。
BAAM系统的应用领域正在超越汽车行业，走向更多的行业，包括航空航天行业、电器行业和机器人行业。而不仅仅是BAAM系统，还有更多的新的公司推出他们新的技术共同将3D打印技术的应用范围扩展到更大的水平。位于俄亥俄州的扬斯敦，成立于2014年的Strangpresse公司是家专注于热风焊接工具的公司，Strangpresse开发完全可控的、重量轻、热塑性塑料挤出机。并且获得橡树岭国家实验室的专利使用转让许可，根据许可协议，Strangpresse能使用或销售该实验室的专利材料、工艺和控制方法，用来制造比目前大得多的产品。Strangpresse也与位于俄亥俄州哥伦比亚的MD塑料加工公司开发了一个垂直机器人手臂，可以以每小时100磅的速度连续挤压材料，而MD塑料公司则专注于开发和生产注塑成型用的部件。
Strangpresse当前面临的挑战是如何加工长碳纤维复合材料，短碳纤维的加工不成问题，而加工长碳纤维就需要去控制和理解纤维的方向。此外，位于印第安那州的Thermwood公司，原来这家公司是生产数控加工系统的，现在他们正在研究开发大型的增材制造（LSAM－large scale additive manufacturing）混合制造系统，将3D打印和切削加工集成到同一台机器上。目前Thermwood可以打印10x10x5英尺的产品（约3x3x1.5米），快速的挤压头确保每一个新的层形状和厚度是均匀的。Thermwood计划专门针对大尺寸的加工领域提供全套解决方案，初始目标市场包括设备工装、模具、夹具、模型等多种应用，目标行业包括航空航天、汽车、游艇和热成型。
“从概念普及到示范应用是一个长期的过程。”罗军认为3D打印技术最终会从辅助生产手段变成重要的生产工具，但这其中的关键是找准比较优势而不是一味想着颠覆，传统生产解决批量化问题，3D打印解决个性化和定制化需求，这恰好契合工业4.0。
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