3D打印技术创新联盟平台建立 助力仪器行业发展
3D打印从想象到现实
“3D”打印并不是一个新概念。1995年MIT创造了“3D打印”这个名词,随后3D打印便开始在实验室萌芽。逐渐地,3D技术开始运用在医疗模型、建筑模型等行业,被应用在更广泛的领域。
乔·拜登描述了一个美妙的未来:“通过使用3D打印机,我们将能够使受到外伤或烧伤的组织复原。这一目标指日可待。”
作为一项前沿制造技术,“3D打印”已经逐步应用于航天军工,模具制造,动漫制作、文化创意等多个领域,随着技术的发展,它的应用领域还在不断扩展。生物3D打印技术是使用3D打印的方法成型生物材料,特别是细胞材料,用来制造人工的组织、器官,还有各种假肢,手术导板等一系列生物医疗领域的产品。它是3D打印研究中最前沿的领域。现阶段,生物3D打印的应用主要包括:细胞打印、组织工程支架和植入物打印、假体打印和手术器械打印。
目前,3D打印身体部位采用单一的材料,如金属、陶瓷或塑料。它们具有商业意义,因为它们的市场价值来自它们能够与一个形状特殊的身体紧密贴合。它们可自定义形状、可小批量生产,对于制造商而言不存在规模经济(可获利),这些特征使它们成为3D打印的完美对象。这也使过去的监管障碍变得相对简单。与活性组织或药物不同,在身体中植入“螺栓组件”涉及更少的健康风险,其副作用也是可以预见的。
与3D打印的高端钛合金飞机部件一样,3D打印的人体部位也意味着小批量、数字化的定制生产。3D打印牙齿、助听器以及矫正器的过程都很相似:先对身体出现问题的部位进行扫描,再将扫描数据发送到一个特殊实验室,在那里这些数据被调整为可行性设计文件,最后,按照设计文件用软橡胶、坚硬而有光泽的陶瓷或者柔软而有弹性的透明塑料进行3D打印。
3D打印技术创新联盟平台建立
西部地区首个3D打印产业技术创新联盟已经落户成都,目前参与企业20余家,覆盖产学研一系列产业链,成都企业抱团行动,集众家之长,有望在年内出产国内第一台产业化金属3D打印设备,未来将撬动万亿市场。
成都3D打印产业技术创新联盟平台覆盖产学研一系列产业链,致力于3D技术本土化、产业化,希望汇集成都涉足3D打印技术的优秀企业,集众家之长,共同发展。目前已经有20多家企业参与联盟,包括四川省有色科技集团等国企、四川大学等科研单位,还有一大批民营企业参与。
据悉,该联盟将从材料制造、航空应用、军工制造等产业链高端环节率先突破,依托工程技术研究中心协同开展金属材料、热源装备、系统集成等项目的联合攻关。目前世界范围的3D打印技术应用更多是利用激光技术的塑料、玩具等生产,工业应用还在起步阶段,大家都在起跑线上,就需要借助技术优势和材料优势实现抢位发展。
航空航天、汽车、医疗器械和军工制造等是3D打印技术的主要工业应用领域,相对来说,成都已经有了一些技术基础积淀,特别在航空关键零部件再制造、金属材料等领域具有比较突出的优势。联盟形成后,他们已开始探索金属3D打印设备产品。该设备将完全实现本土化,主要应用在高端工业领域,最快3个月、最慢年底前就可以出来,如果顺利,将是国内第一台产业化金属3D打印设备。
2012年,全世界3D打印行业总产值达22亿美元,其中美国约占60%,德国、日本、中国等各占约10%。罗百辉认为,未来3D打印技术应用将更加宽广,市场将是万亿级别。目前3D打印技术普及化还有一段距离,拥有自主知识产权,形成本土化、产业化才能在国际市场具有竞争力。
3D打印技术助力仪器行业发展
据报道3D打印技术应用已经渗入到生物医疗、航空、汽车、工业设计等多个行业,那究竟3D打印技术会给仪器制造带来哪些好处?它是否会“颠覆”目前的仪器制造模式?目前,国内仪器厂商是否已经使用了该项技术?
多年从事仪器研发工作的中科院大连化物所关亚风研究员告诉笔者,其课题组2011年就从美国购买了一台3D打印机,主要用于零配件及仪器外壳的制作。谈及3D打印机所带来的好处,关亚风表示,“有了3D打印机,我现在可以很快地把想法变成现实,一个零配件模块最多只需24小时就能够完成制作,研发周期大大加快。另外,做仪器研发,有些零配件因为量小很难找到加工工厂,利用3D打印机就可以解决此方面的问题。”
不过,关亚风也表示,“目前,3D打印机用于批量生产还不太现实,成本太高,打印机本身价格就较高,中端大概10万美元,高端20万美元,而原材料也全部需要进口,以一个仪器普通零配件为例,如果传统模加工成本是100元,而3D打印机的成本则是3000元。3D打印机在仪器行业主要还是应用于仪器研发及制作样机阶段。”
记者还采访了国内多家仪器制造商,了解到目前各厂商都未使用到3D打印技术。上海光谱仪器有限公司总经理陈建钢表示,“对于3D打印技术有关注,在上海光谱获批的重大仪器专项研制项目中,公司计划购买一台3D打印机,不过也还处于前期了解和调研阶段。”对于该技术的普及,他认为,3D打印技术也只能用于前期研发,并且目前仪器厂家对于3D打印机和原材料价格还不能接受。
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