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

    作為新技術(shù)的代表，3D打印憑借操作簡單、成型迅速、高效低耗等特點(diǎn)，在文化創(chuàng)意、生物醫(yī)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(zhuǎn)型升級進(jìn)程中發(fā)揮著不可忽視的作用。

    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(yùn)用3D打印技術(shù)打印出來的。

    據(jù)介紹，雙輪股份是行業(yè)內(nèi)最早使用3D打印技術(shù)的企業(yè)，早在10年前就投資80萬元從華中科技大學(xué)引進(jìn)了一臺大型選擇激光燒結(jié)成型設(shè)備，用于葉輪、導(dǎo)葉、泵體等零件的三維造型打印和樣機(jī)試制。

    “在3D打印技術(shù)之前，車間都是使用手工制作模具，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且市場反應(yīng)滯后。現(xiàn)在用3D打印技術(shù)，模具快速成型，時(shí)間由原來的幾天縮短為幾個(gè)小時(shí)。”王家斌說，采用傳統(tǒng)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(jié)省了模型的費(fèi)用及制造時(shí)間，大大提高了工作效率。同時(shí)，試制過程中對發(fā)現(xiàn)的問題可以隨時(shí)調(diào)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(xiàn)在人們面前，旁邊放著一臺小型3D打印機(jī)，兩臺機(jī)器正在運(yùn)轉(zhuǎn)。

    “這臺大型機(jī)器是我們?nèi)ツ暌M(jìn)，由華中科技大學(xué)研發(fā)的第七代HRPS打印機(jī)，是他們研發(fā)出的最大的3D打印機(jī)。”王家斌說，為了滿足客戶個(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(jī)已不能滿足生產(chǎn)需求。

    3D打印技術(shù)從源頭上促進(jìn)了企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。據(jù)了解，近年來，隨著3D打印技術(shù)的成功運(yùn)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(guī)格只有10多種，如今每年達(dá)到100多種，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國內(nèi)外，成長為中國泵行業(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(tǒng)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(yī)療器械、機(jī)械電子等行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用，但還沒有達(dá)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(qū)一間實(shí)驗(yàn)室里，一臺3D打印機(jī)正在為某企業(yè)打印海參生發(fā)器模型。該打印機(jī)是哈工大（威海）汽車工程學(xué)院教師張繼春博士帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)研發(fā)的。實(shí)驗(yàn)室里還有幾臺3D打印機(jī)正在打印小玩具、杯子和人物模型。

    今年6月，經(jīng)過長達(dá)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(jī)樣機(jī)，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(nèi)外專業(yè)人士的關(guān)注。同時(shí)，威海很多企業(yè)也慕名而來，希望搭乘3D打印技術(shù)的順風(fēng)車，在智能化制造方面贏得先機(jī)。

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

    威海一家專門生產(chǎn)登山杖的戶外用品公司設(shè)計(jì)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(xiàn)“卡脖”問題。“威海制造不了產(chǎn)品樣件，只能去煙臺，成本是1000多塊錢。”該企業(yè)負(fù)責(zé)人說，得知張繼春研發(fā)的3D打印機(jī)能夠解決他的難題，就主動找上門來尋求幫助。

    張繼春自主研發(fā)的3D打印機(jī)僅用6個(gè)小時(shí)就把樣品打印出來了，消耗材料不足20克，加上電費(fèi)總成本不過10塊錢。“難題解決了，企業(yè)負(fù)責(zé)人立馬在我里這訂了兩臺3D打印機(jī)。”張繼春說，目前，一些電子制造廠、漁具企業(yè)紛紛前來訂制樣品，6臺3D打印機(jī)已不能滿足客戶需求。

    這幾天，張繼春正忙著組裝生產(chǎn)新一批3D打印機(jī)，為下一步技術(shù)改進(jìn)和滿足客戶需求做準(zhǔn)備。“一些企業(yè)來找我們打印樣品，更多的企業(yè)是希望購買3D打印機(jī)。未來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(fù)責(zé)生產(chǎn)，將3D打印機(jī)進(jìn)一步推廣，在中小企業(yè)中普及。”張繼春自信地說。

    張繼春表示，根據(jù)大小和材質(zhì)，該批3D打印機(jī)的價(jià)格從幾千元到幾萬元不等，相比之下，價(jià)格并不是很昂貴。低價(jià)將推動3D打印機(jī)迅速普及，這些3D打印機(jī)尚不能完全取代注塑成型等傳統(tǒng)制造工藝，但打印一些產(chǎn)品原型、簡單玩具已綽綽有余，前景不可限量，將來會逐漸走進(jìn)一些家庭。

    目前，張繼春團(tuán)隊(duì)正在抓緊研發(fā)超小型的3D打印機(jī)，這種打印機(jī)能夠打印出微小型的零部件樣品，適用于電子廠零部件樣品的打印。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發(fā)中。

    3D打印暨快速設(shè)計(jì)服務(wù)平臺

    8月運(yùn)營

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

    3D打印暨快速設(shè)計(jì)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(qū)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(shè)計(jì)制造、模具設(shè)計(jì)制造、高精度產(chǎn)品檢測等專業(yè)化技術(shù)服務(wù)。通過該平臺，能夠增強(qiáng)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)品開發(fā)周期、減少開發(fā)新產(chǎn)品的投資風(fēng)險(xiǎn)，解決企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)速度慢、開發(fā)費(fèi)用高等實(shí)際問題。

    據(jù)山東生產(chǎn)力促進(jìn)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，目前，該平臺大部分設(shè)備已到位，場地正在搬遷裝修，計(jì)劃8月份開始運(yùn)營。

    專家表示，未來3D打印機(jī)將與銑床、鑄造、噴注塑等傳統(tǒng)制造設(shè)備并肩作戰(zhàn)，甚至取而代之。一條傳統(tǒng)注塑生產(chǎn)線至少要5-6個(gè)工人操作，而一名技術(shù)員卻可以管理數(shù)十臺應(yīng)用3D打印技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備，未來用工需求亦將大幅減少。