《中國高新技術產業導報》,2014年7月28日
作為新技術的代表,3D打印憑借操作簡單、成型迅速、高效低耗等特點,在文化創意、生物醫療和工業制造等領域扮演了重要角色,在促進產業轉型升級進程中發揮著不可忽視的作用。
模具成型時間縮短為幾小時
近日,在山東雙輪股份有限公司,技術中心辦主任王家斌展示了一個直徑200毫米的葉輪樣品,該樣品是運用3D打印技術打印出來的。
據介紹,雙輪股份是行業內最早使用3D打印技術的企業,早在10年前就投資80萬元從華中科技大學引進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打印技術之前,車間都是使用手工制作模具,費時費力,而且市場反應滯后。現在用3D打印技術,模具快速成型,時間由原來的幾天縮短為幾個小時。”王家斌說,采用傳統手工制造的模型比較粗糙,誤差較大,影響產品質量,而3D打印技術精確度高,可直接生產鑄件,節省了模型的費用及制造時間,大大提高了工作效率。同時,試制過程中對發現的問題可以隨時調整,既保證了產品試制質量,又縮短了產品研發周期。
隨后,在3D打印技術室,一臺龐然大物呈現在人們面前,旁邊放著一臺小型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,由華中科技大學研發的第七代HRPS打印機,是他們研發出的最大的3D打印機。”王家斌說,為了滿足客戶個性化需求,產品研發速度不斷加快,之前引進的這臺3D打印機已不能滿足生產需求。
3D打印技術從源頭上促進了企業轉型升級。據了解,近年來,隨著3D打印技術的成功運用,雙輪股份的產品研發速度不斷加快,之前每年研發的產品規格只有10多種,如今每年達到100多種,產品遠銷國內外,成長為中國泵行業重點骨干企業。
除了雙輪股份外,在山東省威海市傳統優勢產業漁具產業中,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也在使用3D打印技術,主要用于漁具模型制作。同時,3D打印在玩具制造、漁具生產、醫療器械、機械電子等行業也得到廣泛應用,但還沒有達到普及的程度,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,在哈爾濱工業大學威海校區一間實驗室里,一臺3D打印機正在為某企業打印海參生發器模型。該打印機是哈工大(威海)汽車工程學院教師張繼春博士帶領學生團隊研發的。實驗室里還有幾臺3D打印機正在打印小玩具、杯子和人物模型。
今年6月,經過長達一年的努力,張繼春帶領學生研發出了6臺高速高精度3D打印機樣機,可以打印各種玩具、工藝品以及工業產品零件等,引起了國內外專業人士的關注。同時,威海很多企業也慕名而來,希望搭乘3D打印技術的順風車,在智能化制造方面贏得先機。
張繼春介紹,他們自主研發的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題,打印更快捷更靈活,產品精確度更高。
威海一家專門生產登山杖的戶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,但是制作產品樣件上出現“卡脖”問題。“威海制造不了產品樣件,只能去煙臺,成本是1000多塊錢。”該企業負責人說,得知張繼春研發的3D打印機能夠解決他的難題,就主動找上門來尋求幫助。
張繼春自主研發的3D打印機僅用6個小時就把樣品打印出來了,消耗材料不足20克,加上電費總成本不過10塊錢。“難題解決了,企業負責人立馬在我里這訂了兩臺3D打印機。”張繼春說,目前,一些電子制造廠、漁具企業紛紛前來訂制樣品,6臺3D打印機已不能滿足客戶需求。
這幾天,張繼春正忙著組裝生產新一批3D打印機,為下一步技術改進和滿足客戶需求做準備。“一些企業來找我們打印樣品,更多的企業是希望購買3D打印機。未來我們將尋求與其他生產企業合作,我們只管研發,企業負責生產,將3D打印機進一步推廣,在中小企業中普及。”張繼春自信地說。
張繼春表示,根據大小和材質,該批3D打印機的價格從幾千元到幾萬元不等,相比之下,價格并不是很昂貴。低價將推動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,將來會逐漸走進一些家庭。
目前,張繼春團隊正在抓緊研發超小型的3D打印機,這種打印機能夠打印出微小型的零部件樣品,適用于電子廠零部件樣品的打印。此外,他們還在材料方面進行拓展,除了PLA和ABS等塑料材料之外,碳纖維材料的打印正在開發中。
3D打印暨快速設計服務平臺
8月運營
近日,在威海高新區孵化園內,一處廠房在搬遷騰空,這里正在籌備建設一個服務企業的3D打印暨快速設計公共服務平臺。
3D打印暨快速設計公共服務平臺由山東生產力促進中心、新北洋信息技術股份有限公司、威海高新區創業服務中心三方合作共建。該平臺建成后,將加大對3D打印、快速成型、逆向工程等關鍵共性技術的研發力度,為威海企業提供快速成型設計制造、模具設計制造、高精度產品檢測等專業化技術服務。通過該平臺,能夠增強威海市企業特別是中小企業的技術創新能力,縮短企業新產品開發周期、減少開發新產品的投資風險,解決企業新產品開發速度慢、開發費用高等實際問題。
據山東生產力促進中心相關負責人介紹,目前,該平臺大部分設備已到位,場地正在搬遷裝修,計劃8月份開始運營。
專家表示,未來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。一條傳統注塑生產線至少要5-6個工人操作,而一名技術員卻可以管理數十臺應用3D打印技術的生產設備,未來用工需求亦將大幅減少。