3D打印發展需要從源頭“改變思想”

作為一種先進的制造技術，增材制造技術的研究和應用開發已持續了二十多年，在很多領域取得了重要的突破。近年來，制造業對于3D打印的優越性已達成了共識，各國政府也越來越關注3D打印市場的培育，產業正迎來爆發期。為此，專訪了江蘇永年激光成型技術有限公司副總經理張定軍，共同探討3D打印產業的未來發展。

　　1、永年激光作為國內最早實踐3D打印技術的代表，也見證了我國3D打印產業的歷史。據您了解，我國3D打印產業發展的各個階段都有什么樣的特色？

　　張定軍：我國3D打印研究起步于上世紀90年代初，當時由于基礎條件限制，主要以非金屬材料工藝研究為主。一直到2000年左右，主要研究方向是FDM工藝和光固化工藝等等。從那時候開始，清華大學就進行了數據處理及支撐結構設計等一些基礎性研究；大概從2000年之后，國內開始進行金屬材料方面的研究工作，如電子束成型；2010年以后，金屬3D打印技術開始受到更多的關注。

　　自此，國內3D打印技術取得了重要發展。一方面非金屬3D打印技術越來越成熟，逐漸顯示出了優勢；另一方面，在2014年左右，國內金屬3D打印取得了突破性進展，幾家企業都相繼推出了激光選區熔化設備，可以實現對復雜金屬零件的3D打印；同時，電子束成型設備近幾年也在持續的研發中。總體而言，國內3D打印各個工藝已經趕上了世界的步伐。

　　2、目前，全球有許多專注于工業3D打印制造及解決方案的企業都陸續成立了專業的增材制造創新中心，專注于利用該技術來研發各種新型的產品以及解決方案。貴公司有沒有同樣的規劃？您認為3D打印技術未來在哪些領域更具創新潛力？

　　張定軍：永年激光已經開始跟全國各地的企業開展合作來推廣3D打印應用。我們會結合不同企業的應用市場，提供足夠的技術支持，與他們共同開發3D打印技術。目前在四川和廣西等多地都有相關的合作點。通過這種方法，我們可以更好地進行金屬3D打印應用的推廣，從而發掘出3D打印在現代制造中的巨大應用潛力。

　　3D打印的優勢在于做一些復雜的結構件，包括一些批量定制的東西。在一些批量大，同時每件又比較個性化的產品上具有很好的應用前景。例如個體醫療領域等，這些大批量訂制產品行業應用將會率先有所突破。同時，在高端制造領域、高附加值領域以及一些新型結構制造等方面，都能體現出3D打印的優勢。

　　3、在全球工業化，特別是工業4.0以及中國制造2025等的持續推動下，工業界對于高科技制造技術的渴望越來越強烈。在這種趨勢下，您認為未來增材制造技術將會發揮什么樣的重要作用？目前還存在哪些難以逾越的鴻溝？

　　張定軍：由于增材制造技術可以制作復雜零件，不需要過多工裝，也沒有特別的限制，材料的應用面也比較廣泛。因此，在未來先進制造方面，一些特殊結構零件及高端零件，都可以利用增材制造制備。基于此，增材制造技術可以說是一個非常有特點的技術，在未來制造中將扮演重要角色。但增材制造也不是萬能的，這也是業內的共識，實際上我們幾百年的現代制造技術已經證明了這點。很多結構件都是由不同制造方法共同打造的，比如零件需要先通過鑄造，然后再鍛造，最后再進行其他加工等等，未來增材制造技術也會加入其中。可以通過增材制造技術制作毛坯或者原始件，然后配上傳統加工方法，最終得到機械零部件。

　　雖然增材制造在未來制造中前景明朗，但是如何有效地將增材制造技術和傳統制造技術結合起來，如何使3D打印材料種類更加豐富，如何進一步提高成型效率并進一步降低成本等都是產業需要解決的問題。同時，我認為業內人士還需要打破傳統制造的固有思路，從設計源頭就要想到用3D打印去做復雜零件，而不是把復雜零件拆分成多個零件去設計，這樣才能加速3D打印和制造業的融合。

　　4、前不久，華中科技大學張海鷗教授主導研發的"鑄鍛銑一體化金屬3D打印技術"，成功制造出了世界首批3D打印鍛件，這對于我國的3D打印產業是一大激勵。在您看來，這種新技術較之于目前普遍使用的金屬3D打印，有哪些獨到之處？應用前景如何？

　　張定軍：這項技術跟永年激光的思路有點類似，之前我們一直提倡將3D打印技術跟傳統的擠壓加工技術結合在一起。這樣既可以發揮3D打印制作復雜件的優勢，又能結合傳統機加工方式，從而提高機械精度。目前國內外都在進行相關設備的研究，具有很廣闊的前景。

　　5、本次展會，貴公司帶來了哪些新的產品？他們分別具有哪些優勢？

　　張定軍：永年激光本次展會推出了一款新的小型YLM-120設備，主要針對義齒加工廠商。該款設備針對義齒加工做了很多設計優化，包括提升穩定性及使用壽命等。通過我們獨到設計，使得鋪粉結構非常巧妙，成型箱里面沒有任何絲杠，也沒有導軌，從而保證了長期且穩定的工作。

　　6、近來3D打印技術的更新速度加快，每隔一段時間就會出現新的技術和產品。在這種情況下，您認為3D打印企業該如何保持對市場環境的適應性與競爭力？未來公司有哪些規劃與愿景？

　　張定軍：我認為，首先要有自己的技術積累，不管是設備還是結構設計、軟件處理、工藝研究等方面。簡單的去仿制別人的產品，很容易跟不上技術發展趨勢。永年激光是國內比較早進入3D打印行業的企業，一直以來非常注重人才團隊的建設，在結構設計、軟件處理、工藝開發等方面都儲備了相關人才，從而進行原創技術開發，保持自己的競爭力。未來，我們希望通過在金屬3D打印方面持續的努力和研究，成為國內一流金屬3D打印技術集成供應商。