不可思议的3D打印:国内首家3D打印设计社区将诞生于杭州

发表于 2014-5-19 10:04:03 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 打印 上一主题 下一主题 0 22592

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  3D打印是一种层叠增量技术,就跟盖大楼一样,物体高度是影响打印制作时间的关键因素。

  在制造技术突飞猛进的时代,为什么还需要3D打印?杭州先临三维总经理李涛说:“在数字化、信息化时代,以前大规模单一的产品生产越来越少,未来的产品趋势就是小批量个性化的,3D打印技术的优点很符合这样的需求,而对于简单结构的产品用3D打印来做的话成本非常高。”

  基于此,李涛认为现阶段3D打印并不能替代所有制造工艺,应该说是对现有的加工手段的补充。3D打印作为一种补充技术随着行业的发展,会逐渐从配角上升到主角。

  从“配角”转变为“主角”,就是要从“打样”进化成“生产”,目前3D打印技术应用面很广,可单个客户用的量还偏少,如果这个产业能从打样环节进入生产环节,产值就大大提升。面对整个行业瓶颈,先临三维正在做破冰的先行者。

  在先临三维生产的牙齿三维扫描仪上,已经用上了3D打印出来的零部件。黄贤清说:“这在过去是不可能的。过去3D打印只能打样件,这样造成的发展瓶颈是技术应用面虽广,可单个客户使用量少。如果这个产业不能从打样环节过渡到生产环节,那企业只能去发展更多的客户。”

  现在局面正有所打开,先临三维开始实践用3D打印技术实现直接生产。黄贤清说,就拿牙齿三维扫描仪上用的这个零件来举例,3D打印一体化成型,也不用螺丝,直接就能装上去用,每个成本大概50元,如果用传统方法制造需要开很多模具,零部件一多,装配还费时费力。

  黄贤清说:“我们自己生产的很多设备里已经开始应用3D打印出来的零件,将3D打印的功能延伸,从只能打印样品到现在打印零部件,这是一个很大的突破。”如此一来,3D打印的市场局面就会发生根本改变。黄贤清说:“一旦投入生产,3D打印机就可以没日没夜地工作,大大提高打印机使用效率。经过测算我们得出,数量在几百个以下的零件用3D打印划算,量很大的时候还得用传统制造,每种零件都有一个相应的临界值。”

  先临三维正在引导一些公司像他们那样来做,从个性化小批量打样过渡到批量化生产,这样的案例将会越来越多。黄贤清说,当企业开始用3D打印机生产零件就愿意批量买设备了。先临三维的金属打印机正在为一些工业企业批量打印零件,目前虽然量不大,却是一个很好的开端。

  国产3D打印机

  能助力杭企更上一层楼吗?

  3D打印技术能在今年这个时间点喷发,验证了一句话:“科技革命和产业升级进行了历史性交汇。”

  黄贤清说,我们国家要求各行各业转型升级,而产业升级需要新的技术做支撑,现在有一大批新技术包括3D打印接踵而至,新技术开始倒逼产业升级。所以,只有科技革命和产业升级这两点碰撞在一起才能真正发挥出能量。

  有业内人士认为,这与上世纪90年代末诞生的互联网技术有点像。上世纪90年代末期,社会发展对信息互联产生需求,于是就产生了互联网,打通信息之后整个社会效率提高。现在这一轮的经济发展之下,我们的信息化达到了非常高的程度,制造信息化的大幕正徐徐拉开,整个社会将逐渐变成一个智能系统,进入按需生产的时代。

  黄贤清说,为什么传统制造业会出现产能过剩,一定程度上与工厂估计不到末端的消费量有关,未来智能的社会一定是按需生产的。

  在先临三维的生产车间,一台大型3D打印机正忙着在一块玻璃上打印,龙凤呈祥的立体雕花惟妙惟肖。黄贤清介绍,这台玻璃雕花的打印机也是自主研发的,去年销售近10台,购买单位都是建材和玻璃企业。

  近几年玻璃企业单纯卖玻璃已经没钱赚了,利用3D技术能实现产业转型升级。黄贤清说:“经过打印的玻璃,可以铺在桌面、地面和墙面,价格提高了五到十倍,成为高附加值产品,业内称3D打印机为印钞机。另外更加重要的是绿色环保,单位产值的污染相比传统玻璃加工工艺可以下降10倍,因为玻璃图案的形成只用到了激光技术,而不需要用酸对玻璃表面进行腐蚀。”

  在工业级3D打印机实现国产化的同时,“油墨”也要进行国产化跟进。杭州乐道战略材料就是专门研发3D打印材料的,设备加材料全部实现国产化,这样就形成了自主产业链。陈遒说,他们正在测试的材料是通用型的树脂,上半年就可以进入市场了。

  黄贤清说,实现国产化以后,打印机和材料都便宜了,用户就能低成本使用,有利于市场普及。明年年底,闻堰湘湖新城将拔地而起一座2万多平方米的先临三维3D打印创新中心生产基地,投产后年产值预计将有5亿-10亿元。

  3D技术是学生创业的好方向

  创业会因此变得简单吗?

  在国内,3D打印作为一种较新的事物,很多创业企业都关注到了它。

  在电影《普罗米修斯》中,那个发出红光在洞穴中飞行扫描然后呈现出整个洞穴结构的东西,就是一种3D扫描仪。

  戚利锋去年创办了杭州速维工业产品设计有限公司,主要业务就是三维扫描物件得到数据图纸,客户以模具厂、机械设备公司为主。戚利锋说,扫描出来的数据不能直接打印,需要进行设计,最近有开工艺品店的客户想要自己开发一些工艺品,就把样品拿来扫描,戚利锋与同事则在扫描原始数据后再进行设计。

  在3D打印产业,快速的图纸修改和自定义组合拆分图纸无疑是一种刚需。

  据杭州铭展创始人CEO金涛介绍,国内第一家3D打印设计社区即将诞生在杭州。金涛说:“我们正在做类似于国外社区概念的网站,今年六七月份上线,做社区与做硬件产品不一样,它需要运营。3D打印是一个生态系统,这个系统里有软件、硬件、网络,有设计师、参与的用户、在线商店、个人数据分享,打印机通过手机就能控制,这是未来的发展方向。只有这样普通人才会对3D打印有兴趣,我们希望的是消费级的市场。”

  无疑,这种社区因为能让风投很容易就看懂,将是最容易拿钱的创业方向。

  黄贤清认为,未来学生创业有好的创意只管设计就行,设计完发给3D打印中心打成实物,然后通过电商卖给客户,3D打印和互联网结合就能形成分布式生产,将设计和生产分离,创业成本就低了。现在创业需要找厂房和设备,未来创业就可以先设计一个作品拿到3D打印服务中心打样,销售效果好就在3D打印服务中心批量生产,慢慢产量越来越大了可以购置3D打印机自己生产,这样创业就变得简单、成本低。

  研发成本高,销量不够大

  多数3D打印企业现在只能实现微利?

  在金涛的办公桌边上,放着杭州铭展自主研发的桌面3D打印机mbot,两卷彩色的丝状材料挂在机器背面。金涛说,这款产品去年一共卖出2000台,其中60%出口,主要用于产品设计类、模具开发、电子电器、实验教学等行业的单位,这些单位购买了桌面3D打印机后提高了产品开发的速度并减少了成本。

  金涛说,虽然网上有很多关于3D打印日常消费品的内容,但现阶段打印这些的比较少,主要还是设计类工程师在用。不过,很多学机械、IT类专业的80后都很有意向买桌面机回去玩,几千元的价格很多人都能接受。国内企业去年桌面3D打印机的总出货量在几万台左右,大部分都出口欧美,但国内市场会越来越好。先临三维的桌面3D打印机正在升级,新产品即将面世,今年预计卖几千台。

  先临三维副总经理、浙江省3D打印产业联盟秘书长黄贤清说:“浙江省的桌面3D打印机企业呈增长趋势,去年只有3家,今年宁波和金华又各开出一家,温州增加了两家,全省共有7家,这个数字还在上升中。各家公司的淘宝店也都开起来了,杭州铭展和金华闪铸都在网上卖桌面型机器,虽然现在还没有实体店卖设备,但京东上已经有卖进口3D打印机,预计今年年底苏宁、国美都会开始卖。”

  桌面级机器进口的至少2万元一台,国产化以后价格大幅度下降,最便宜的价格在5000元以内,价格还会越来越便宜。黄贤清说,这行的毛利至少有30%,但是研发成本也高,去年他们的研发费用2000多万元,占收入的20%。

  现在刚入行创业的小公司都不挣钱,先临三维和铭展、闪铸这些知名度高的公司也只有微利,但黄贤清认为这个行业挣大钱是迟早的,现在不赚钱的原因就两个:研发成本太高,销量还不够大。

  打印牙齿?打印细胞?

  中国3D打印设备

  自主研发生产能力领先

  杭州六维齿科公司的教授彭伟说,他们公司3D打印出来的牙模——“导板”是国内领先的数字化种牙产品。如今,杭州很多开展种牙的医院,都开始应用3D打印为牙病患者进行牙齿种植的定制。用三维扫描仪加3D打印,把患者的牙齿模型打印出来,再用电脑模拟种牙的位置、角度、深度,然后再打印出“导板”。

  据了解,六维齿科每年的口腔种植案例有400—500个,在省内口腔医学领域有广泛的应用基础,然而这项技术离真正普及还有一段距离。彭伟说,是否要用“导板”,与医生水平、消费能力都有关系,在费用上数字化种牙要比传统种牙贵20%-30%,但是更加安全和精确。

  六维齿科现在还与杭州的一家大学合作,用钛合金3D打印金属个性化种植体,可以直接植入体内,这项技术正在动物试验阶段,还未进入临床试验。彭伟说,目前只打印硬组织,比如骨骼和牙根,种植体是一种生物相容性的材料。

  贴有杭州标签的3D打印技术在医疗领域的成就还走向了世界。今年年初,在全球电子消费品盛会——2014 CES展上,杭州捷诺飞生物科技有限公司带着自主研发的细胞3D打印机,向世界展示了中国在3D打印设备自主研发生产方面的领先能力。

  据捷诺飞公司徐铭恩介绍,该公司研发的细胞3D打印机,通过打印活细胞、水凝胶等生物细胞材料,可以直接打印出活性人体器官,如耳朵、肝脏、肾脏单元、血管等,是目前世界上最领先的3D打印技术之一,主要用于生物组织工程、药物筛选、医疗辅具个性化定制等方面。

  3D打印肝脏和肾脏这种比较复杂的人工器官,要想植入体内还要至少15—20年。虽然3D打印的组织器官系统植入体内还有一段时间,但是用它做药物筛选是比较好的。徐铭恩说:“我们研发的代谢综合征药物筛选模型,共做了1000种药物的筛选。为实验室研究者提供工具,这是我们公司开拓市场主要的目标客户,还有制药公司、医院也是我们正在密切联系的。”

  不是人人都有能力来玩的

  3D打印要思索:

  如何走进千家万户?

  3D打印能否像个人电脑一样走进千家万户?这也许是众多朋友所关注或正在思考的问题。

  有业内人士认为,目前使用3D打印机的用户多为从事工业设计、常与产品原型打交道的设计师,他们能熟练地掌握各种数字化的建模技术,只有通过计算机建立3D模型,才能通过3D打印机“输出”为物品,数字化的建模技能必不可少,这就造成3D打印成为了一项门槛较高的技术,不是人人都有能力来玩的。

  深耕于桌面3D打印机领域的企业家们都有一个愿景,那就是每个人家里的桌面上都能有一台。金涛说,这个愿景可能比较远,比较近的希望是小朋友或动手能力强的家庭都有一台。为了让3D打印能从娃娃抓起,本月起先临三维、杭州铭展和金华闪铸等公司将向浙江百所中小学捐赠桌面3D打印机。

  捐赠给学校的目的是科学普及,三家公司都会派专人负责讲课与培训,通过学校来带动家庭、社会对于3D打印的了解。金涛说:“当你获取数据很方便的时候,你想做一个家里用的小东西能有地方下载数据,当打印机交互更完善、材料更丰富,就有了普及的条件,桌面3D打印机也就会变成家里的一样普通家用电器。未来,家里缺什么都可以打印,比如杯子、装饰品、花瓶、挂钩甚至肥皂盒等。”

  要让桌面机进入千家万户,很大一个障碍是软件上的,业余人士如何获取打印数据是问题。金涛说,现在学习成本较低的好用的相关软件很少,主要还是用的工业设计软件。金涛说,未来要在交互方面努力提升,比如卖硬件送软件。

  桌面级小机器打印出来的东西肯定比外面买的要便宜,材料一般是100-200元钱一公斤,所以打印一个小玩意儿几块钱就够了。与传统制造工艺相比,打印的商品有一定的竞争优势,因为它是定制的,可选择性更高,价格也在往下降,只是精度上还有些不够。
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