3D打印发展需要从源头“改变思想”

作为一种先进的制造技术，增材制造技术的研究和应用开发已持续了二十多年，在很多领域取得了重要的突破。近年来，制造业对于3D打印的优越性已达成了共识，各国政府也越来越关注3D打印市场的培育，产业正迎来爆发期。为此，专访了江苏永年激光成型技术有限公司副总经理张定军，共同探讨3D打印产业的未来发展。

　　1、永年激光作为国内最早实践3D打印技术的代表，也见证了我国3D打印产业的历史。据您了解，我国3D打印产业发展的各个阶段都有什么样的特色？

　　张定军：我国3D打印研究起步于上世纪90年代初，当时由于基础条件限制，主要以非金属材料工艺研究为主。一直到2000年左右，主要研究方向是FDM工艺和光固化工艺等等。从那时候开始，清华大学就进行了数据处理及支撑结构设计等一些基础性研究；大概从2000年之后，国内开始进行金属材料方面的研究工作，如电子束成型；2010年以后，金属3D打印技术开始受到更多的关注。

　　自此，国内3D打印技术取得了重要发展。一方面非金属3D打印技术越来越成熟，逐渐显示出了优势；另一方面，在2014年左右，国内金属3D打印取得了突破性进展，几家企业都相继推出了激光选区熔化设备，可以实现对复杂金属零件的3D打印；同时，电子束成型设备近几年也在持续的研发中。总体而言，国内3D打印各个工艺已经赶上了世界的步伐。

　　2、目前，全球有许多专注于工业3D打印制造及解决方案的企业都陆续成立了专业的增材制造创新中心，专注于利用该技术来研发各种新型的产品以及解决方案。贵公司有没有同样的规划？您认为3D打印技术未来在哪些领域更具创新潜力？

　　张定军：永年激光已经开始跟全国各地的企业开展合作来推广3D打印应用。我们会结合不同企业的应用市场，提供足够的技术支持，与他们共同开发3D打印技术。目前在四川和广西等多地都有相关的合作点。通过这种方法，我们可以更好地进行金属3D打印应用的推广，从而发掘出3D打印在现代制造中的巨大应用潜力。

　　3D打印的优势在于做一些复杂的结构件，包括一些批量定制的东西。在一些批量大，同时每件又比较个性化的产品上具有很好的应用前景。例如个体医疗领域等，这些大批量订制产品行业应用将会率先有所突破。同时，在高端制造领域、高附加值领域以及一些新型结构制造等方面，都能体现出3D打印的优势。

　　3、在全球工业化，特别是工业4.0以及中国制造2025等的持续推动下，工业界对于高科技制造技术的渴望越来越强烈。在这种趋势下，您认为未来增材制造技术将会发挥什么样的重要作用？目前还存在哪些难以逾越的鸿沟？

　　张定军：由于增材制造技术可以制作复杂零件，不需要过多工装，也没有特别的限制，材料的应用面也比较广泛。因此，在未来先进制造方面，一些特殊结构零件及高端零件，都可以利用增材制造制备。基于此，增材制造技术可以说是一个非常有特点的技术，在未来制造中将扮演重要角色。但增材制造也不是万能的，这也是业内的共识，实际上我们几百年的现代制造技术已经证明了这点。很多结构件都是由不同制造方法共同打造的，比如零件需要先通过铸造，然后再锻造，最后再进行其他加工等等，未来增材制造技术也会加入其中。可以通过增材制造技术制作毛坯或者原始件，然后配上传统加工方法，最终得到机械零部件。

　　虽然增材制造在未来制造中前景明朗，但是如何有效地将增材制造技术和传统制造技术结合起来，如何使3D打印材料种类更加丰富，如何进一步提高成型效率并进一步降低成本等都是产业需要解决的问题。同时，我认为业内人士还需要打破传统制造的固有思路，从设计源头就要想到用3D打印去做复杂零件，而不是把复杂零件拆分成多个零件去设计，这样才能加速3D打印和制造业的融合。

　　4、前不久，华中科技大学张海鸥教授主导研发的"铸锻铣一体化金属3D打印技术"，成功制造出了世界首批3D打印锻件，这对于我国的3D打印产业是一大激励。在您看来，这种新技术较之于目前普遍使用的金属3D打印，有哪些独到之处？应用前景如何？

　　张定军：这项技术跟永年激光的思路有点类似，之前我们一直提倡将3D打印技术跟传统的挤压加工技术结合在一起。这样既可以发挥3D打印制作复杂件的优势，又能结合传统机加工方式，从而提高机械精度。目前国内外都在进行相关设备的研究，具有很广阔的前景。

　　5、本次展会，贵公司带来了哪些新的产品？他们分别具有哪些优势？

　　张定军：永年激光本次展会推出了一款新的小型YLM-120设备，主要针对义齿加工厂商。该款设备针对义齿加工做了很多设计优化，包括提升稳定性及使用寿命等。通过我们独到设计，使得铺粉结构非常巧妙，成型箱里面没有任何丝杠，也没有导轨，从而保证了长期且稳定的工作。

　　6、近来3D打印技术的更新速度加快，每隔一段时间就会出现新的技术和产品。在这种情况下，您认为3D打印企业该如何保持对市场环境的适应性与竞争力？未来公司有哪些规划与愿景？

　　张定军：我认为，首先要有自己的技术积累，不管是设备还是结构设计、软件处理、工艺研究等方面。简单的去仿制别人的产品，很容易跟不上技术发展趋势。永年激光是国内比较早进入3D打印行业的企业，一直以来非常注重人才团队的建设，在结构设计、软件处理、工艺开发等方面都储备了相关人才，从而进行原创技术开发，保持自己的竞争力。未来，我们希望通过在金属3D打印方面持续的努力和研究，成为国内一流金属3D打印技术集成供应商。