2014年,“3D打印”就像今天的“区块链”一样,是炙手可热的名词。“当时3D打印被看作是增量、是新动能,5年过去,很多人认为它成了过去式,其实3D打印的应用才刚刚开始。”在广交会展馆举行的“2019广东3D打印产业应用高峰论坛”上,一位3D打印行业代表在发言中如是说。

  12月1日,为推动3D打印技术的应用产业化方向的发展,由广州市工业和信息化局指导,RoboIMEX组委会与广东省增材制造协会联合主办,广州市晟龙工业设计科技园发展有限公司(广州市3D打印产业园)承办的“2019广东3D打印产业应用高峰论坛”在广州广交会展馆举行,论坛和展会汇聚多位院士专家、行业精英、企业代表,展示国内外增材制造产业先进技术和产品应用案例等技术实战成果。

  被誉为“中国3D打印之父”的卢秉恒是中国工程院院士,西安交通大学教授、博士生导师,快速制造国家工程研究中心主任、广东省增材制造协会名誉会长。他在演讲中介绍,近年来,全球3D打印产业呈快速发展态势,目前全球市场规模达92亿美元,根据我国统计数据,中国目前 3D打印市场规模31.8亿元,占了1/3,从发展态势看,今年上半年中国3D打印设备增长271.24%。他还介绍,增材制造(3D打印)技术具有5个任意的优势,即任何材料、任意形状、任意批量、任何领域、任何场所,目前被广泛运用于车型开发、建筑施工、生物医疗、航空航天、动力机械、个性化设计等领域。

  根据中国增材制造产业联盟不完全统计,目前,广东省的3D打印产值已占全国的三分之一。“广东是改革开放的前沿地,对新技术十分敏感,是3D打印技术应用最前沿的地方。” 卢秉恒表示,不过,因广东制造业发达,3D打印应用最多的仍是手板原型领域,甚至有产能过剩、过度竞争的情况,“因为会有人以为它是过去式”。

  对于3D打印在广东的应用方向,他建议可以侧重三个方面:第一是电子制造领域,珠三角有雄厚的模具制造业基础;第二是可穿戴电子设备领域,如耳机、眼镜等,因为每个人的可穿戴设备都有差异,需要个性化定制;第三是汽车领域,尤其是新能源汽车追求轻量化,有车企都正在尝试使用复合材料, 3D打印技术有广阔空间。据了解,卢秉恒的研究领域侧重于3D打印技术在军工领域的运用,针对广东的产业情况,他有意在广东建立3D打印研究院,进行有针对性的研发。

  随着3D打印技术的发展,这一领域已经出现4D打印的探索,即在3D打印的基础上,增加一个时间维度,使得在一定刺激(譬如热、水、磁场、电流、紫外线D打印物体的形状和功能随着时间发生变化。去年,法国国家技术科学院院士、香港城市大学机械工程讲座教授吕坚带领其团队实现了全球首次陶瓷4D打印,引起广泛关注。据悉,陶瓷的熔点很高,常规激光打印技术制造陶瓷十分困难,而现有3D打印技术制造的陶瓷前驱体通常难以变形,影响复杂形状的陶瓷制品的生产,因此吕坚团队研究出某种聚合物和陶瓷纳米粒子混合而成的“陶瓷墨水”,用它打印的陶瓷前躯体非常柔软,使得陶瓷4D打印成为可能。时隔一年多,他带着最新的4D打印陶瓷研究成果来到此次论坛,做“2D-3D-4D打印:原理,工艺及在生物医疗,3C及航空航天领域的应用”主题演讲。

  “这一年,我们在研究水控、磁场控、光控 (即在水、磁、光的刺激下改变3D打印作品形状、功能)的4D打印作品。我们还和广东省科学院材料所合作,将钛合金3D打印假肢的抗疲劳强度增加了一倍,使得它的寿命可以延长到无穷大。”吕坚向记者介绍团队一年来的研究成果。此前,他曾提及陶瓷4D打印可应用于手机背板,尤其在手机进入5G时代后,可以同玻璃、塑料一样避免信号屏蔽问题,且不会太重又比较高档。随着5G手机的慢慢普及,他表示,2年内,他们将研发出陶瓷手机。

  作为一名身在大湾区的3D打印领军专家,他总是在大湾区范围寻找研究成果的运用领域,尤其是在大湾区四大中心城市。他认为,大湾区在人才、资金、技术的流动上具有不可比拟的优势,“光是广东的陶瓷产业就有300个亿的市场规模,还有手机制造等产业,应用前景广阔”。吕坚还认为,大众化是3D打印的发展趋势,如今最便宜的3D打印设备才两三千元,未来会像相机、打印机一样进入寻常家庭,届时人人可以成为3D打印设计者、个性化制造者,从而解构现在传统的塑料压铸行业。

  此外华南理工大学杨永强教授、哈尔滨工业大学冷劲松教授、华中科技大学王运赣教授等诸多3D打印领域专家及行业代表发表3D打印的应用剖析和瓶颈突破等专题演讲。

  高峰论坛同期举办的增材制造(3D打印)技术与设备展,是为3D打印参展企业专门搭建的展示国内3D打印领先技术和设备的专业展览平台。雷佳增材、捷和电子、闪创自动化等多家国内外知名企业和单位,致力呈现最新最全的增材制造全产业链产品与技术,包括快速成型、CAD/CAM软件开发、教育培训、模具制造、 3D激光雕刻、工业级和桌面级3D打印机及相关配件等。

  记者在逛展中了解到很多脑洞大开却有实用性的3D打印物品。比如3D打印的石狮子、透明小提琴、根据人体足弓的差异定制的鞋垫、方便散热的发动机等,此外还有大小不一、原理不同的3D打印设备,吸引不少人驻足观看体验。