《中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導報》，2014年7月28日

    作為新技術(shù)的代表，3D打印憑借操作簡(jiǎn)單、成型迅速、高效低耗等特點(diǎn)，在文化創(chuàng )意、生物醫療和工業(yè)制造等領(lǐng)域扮演了重要角色，在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉型升級進(jìn)程中發(fā)揮著(zhù)不可忽視的作用。

    模具成型時(shí)間縮短為幾小時(shí)

    近日，在山東雙輪股份有限公司，技術(shù)中心辦主任王家斌展示了一個(gè)直徑200毫米的葉輪樣品，該樣品是運用3D打印技術(shù)打印出來(lái)的。

    據介紹，雙輪股份是行業(yè)內最早使用3D打印技術(shù)的企業(yè)，早在10年前就投資80萬(wàn)元從華中科技大學(xué)引進(jìn)了一臺大型選擇激光燒結成型設備，用于葉輪、導葉、泵體等零件的三維造型打印和樣機試制。

    “在3D打印技術(shù)之前，車(chē)間都是使用手工制作模具，費時(shí)費力，而且市場(chǎng)反應滯后?，F在用3D打印技術(shù)，模具快速成型，時(shí)間由原來(lái)的幾天縮短為幾個(gè)小時(shí)。”王家斌說(shuō)，采用傳統手工制造的模型比較粗糙，誤差較大，影響產(chǎn)品質(zhì)量，而3D打印技術(shù)精確度高，可直接生產(chǎn)鑄件，節省了模型的費用及制造時(shí)間，大大提高了工作效率。同時(shí)，試制過(guò)程中對發(fā)現的問(wèn)題可以隨時(shí)調整，既保證了產(chǎn)品試制質(zhì)量，又縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。

    隨后，在3D打印技術(shù)室，一臺龐然大物呈現在人們面前，旁邊放著(zhù)一臺小型3D打印機，兩臺機器正在運轉。

    “這臺大型機器是我們去年引進(jìn)，由華中科技大學(xué)研發(fā)的第七代HRPS打印機，是他們研發(fā)出的最大的3D打印機。”王家斌說(shuō)，為了滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求，產(chǎn)品研發(fā)速度不斷加快，之前引進(jìn)的這臺3D打印機已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。

    3D打印技術(shù)從源頭上促進(jìn)了企業(yè)轉型升級。據了解，近年來(lái)，隨著(zhù)3D打印技術(shù)的成功運用，雙輪股份的產(chǎn)品研發(fā)速度不斷加快，之前每年研發(fā)的產(chǎn)品規格只有10多種，如今每年達到100多種，產(chǎn)品遠銷(xiāo)國內外，成長(cháng)為中國泵行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)。

    除了雙輪股份外，在山東省威海市傳統優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)漁具產(chǎn)業(yè)中，海斯特釣具有限公司、尚邦漁具科技有限公司、浪寶漁具有限公司等企業(yè)也在使用3D打印技術(shù)，主要用于漁具模型制作。同時(shí)，3D打印在玩具制造、漁具生產(chǎn)、醫療器械、機械電子等行業(yè)也得到廣泛應用，但還沒(méi)有達到普及的程度，算是處于剛剛起步階段。

    樣品制作成本

    從1000元降至10元

   “咔咔咔 咔咔咔……”7月12日，在哈爾濱工業(yè)大學(xué)威海校區一間實(shí)驗室里，一臺3D打印機正在為某企業(yè)打印海參生發(fā)器模型。該打印機是哈工大（威海）汽車(chē)工程學(xué)院教師張繼春博士帶領(lǐng)學(xué)生團隊研發(fā)的。實(shí)驗室里還有幾臺3D打印機正在打印小玩具、杯子和人物模型。

    今年6月，經(jīng)過(guò)長(cháng)達一年的努力，張繼春帶領(lǐng)學(xué)生研發(fā)出了6臺高速高精度3D打印機樣機，可以打印各種玩具、工藝品以及工業(yè)產(chǎn)品零件等，引起了國內外專(zhuān)業(yè)人士的關(guān)注。同時(shí)，威海很多企業(yè)也慕名而來(lái)，希望搭乘3D打印技術(shù)的順風(fēng)車(chē)，在智能化制造方面贏(yíng)得先機。

    張繼春介紹，他們自主研發(fā)的3D打印機克服了傳統3D打印機存在的速度慢、精確度低、制造成本和維護成本較高等問(wèn)題，打印更快捷更靈活，產(chǎn)品精確度更高。

    威海一家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)登山杖的戶(hù)外用品公司設計了一款多功能登山杖，希望盡快測試完成投入生產(chǎn)，但是制作產(chǎn)品樣件上出現“卡脖”問(wèn)題。“威海制造不了產(chǎn)品樣件，只能去煙臺，成本是1000多塊錢(qián)。”該企業(yè)負責人說(shuō)，得知張繼春研發(fā)的3D打印機能夠解決他的難題，就主動(dòng)找上門(mén)來(lái)尋求幫助。

    張繼春自主研發(fā)的3D打印機僅用6個(gè)小時(shí)就把樣品打印出來(lái)了，消耗材料不足20克，加上電費總成本不過(guò)10塊錢(qián)。“難題解決了，企業(yè)負責人立馬在我里這訂了兩臺3D打印機。”張繼春說(shuō)，目前，一些電子制造廠(chǎng)、漁具企業(yè)紛紛前來(lái)訂制樣品，6臺3D打印機已不能滿(mǎn)足客戶(hù)需求。

    這幾天，張繼春正忙著(zhù)組裝生產(chǎn)新一批3D打印機，為下一步技術(shù)改進(jìn)和滿(mǎn)足客戶(hù)需求做準備。“一些企業(yè)來(lái)找我們打印樣品，更多的企業(yè)是希望購買(mǎi)3D打印機。未來(lái)我們將尋求與其他生產(chǎn)企業(yè)合作，我們只管研發(fā)，企業(yè)負責生產(chǎn)，將3D打印機進(jìn)一步推廣，在中小企業(yè)中普及。”張繼春自信地說(shuō)。

    張繼春表示，根據大小和材質(zhì)，該批3D打印機的價(jià)格從幾千元到幾萬(wàn)元不等，相比之下，價(jià)格并不是很昂貴。低價(jià)將推動(dòng)3D打印機迅速普及，這些3D打印機尚不能完全取代注塑成型等傳統制造工藝，但打印一些產(chǎn)品原型、簡(jiǎn)單玩具已綽綽有余，前景不可限量，將來(lái)會(huì )逐漸走進(jìn)一些家庭。

    目前，張繼春團隊正在抓緊研發(fā)超小型的3D打印機，這種打印機能夠打印出微小型的零部件樣品，適用于電子廠(chǎng)零部件樣品的打印。此外，他們還在材料方面進(jìn)行拓展，除了PLA和ABS等塑料材料之外，碳纖維材料的打印正在開(kāi)發(fā)中。

    3D打印暨快速設計服務(wù)平臺

    8月運營(yíng)

    近日，在威海高新區孵化園內，一處廠(chǎng)房在搬遷騰空，這里正在籌備建設一個(gè)服務(wù)企業(yè)的3D打印暨快速設計公共服務(wù)平臺。

    3D打印暨快速設計公共服務(wù)平臺由山東生產(chǎn)力促進(jìn)中心、新北洋信息技術(shù)股份有限公司、威海高新區創(chuàng )業(yè)服務(wù)中心三方合作共建。該平臺建成后，將加大對3D打印、快速成型、逆向工程等關(guān)鍵共性技術(shù)的研發(fā)力度，為威海企業(yè)提供快速成型設計制造、模具設計制造、高精度產(chǎn)品檢測等專(zhuān)業(yè)化技術(shù)服務(wù)。通過(guò)該平臺，能夠增強威海市企業(yè)特別是中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新能力，縮短企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、減少開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的投資風(fēng)險，解決企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度慢、開(kāi)發(fā)費用高等實(shí)際問(wèn)題。

    據山東生產(chǎn)力促進(jìn)中心相關(guān)負責人介紹，目前，該平臺大部分設備已到位，場(chǎng)地正在搬遷裝修，計劃8月份開(kāi)始運營(yíng)。

    專(zhuān)家表示，未來(lái)3D打印機將與銑床、鑄造、噴注塑等傳統制造設備并肩作戰，甚至取而代之。一條傳統注塑生產(chǎn)線(xiàn)至少要5-6個(gè)工人操作，而一名技術(shù)員卻可以管理數十臺應用3D打印技術(shù)的生產(chǎn)設備，未來(lái)用工需求亦將大幅減少。