鞍山市进一步推动3D打印技术发展优势及建议

梁宪涛

【摘  要】3D打印技术被普遍认为可以与其他数字化生产技术一起，推动传统产业模式的深度变革。经过20多年发展，3D打印的发展方向逐渐分化，一是面向高端制造，二是面向个人用户的桌面式低成本制造。鞍山市作为东北老工业基地，在政策力度加大、科研实力良好、推广效果显著上有一定优势。现对鞍山市推动3D打印技术及产业发展提出加大科技扶持力度、开展应用示范推广、完善创新平台体系、加大人才支撑力度、鼓励3D打印与传统制造业结合等建议。

【Abstract】3D printing technology is widely believed to promote the deep transformation of traditional industry mode together with other digital production technologies. After more than 20 years of development， the development direction of 3D printing is gradually divided into high-end manufacturing and desktop low-cost manufacturing for individual users. As an old industrial base in northeast China， Anshan City has some advantages in policy strengthening， scientific research strength and remarkable promotion effect. Now， some suggestions are put forward for Anshan City to promote the development of 3D printing technology and industry， such as strengthening scientific and technological support， carrying out application demonstration and promotion， improving the innovation platform system， strengthening talent support， and encouraging the combination of 3D printing with traditional manufacturing industry.

【关键词】3D打印;模具制造;发展环境;发展建议;城市活力

【Keywords】3D printing; mold manufacturing; development environment; development suggestions; urban vitality

【中图分类号】F416.6                               【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）06-0090-02

1 引言

近年来，面对实体经济竞争力逐渐衰退这一凸显问题，美国、欧盟、日本等发达国家陆续实施“再工业化”战略。3D打印、智能机器人、人工智能是占领高端制造业的关键技术，发达国家希望通过这三大数字化制造技术的突破，提高制造业的国际竞争力，巩固和提升制造业的主导权。

3D打印技术被普遍认为可以与其他数字化生产技术一起，推动传统产业模式的深度变革，在世界上很多国家都被视为未来经济发展的重要引擎，在我国也同样得到了政府和企业的高度重视，并被列入国家863计划和科技支撑计划。3D打印技术作为制造技术上的重要突破，对促进工业转型升级、实现“两化深度融合”具有长远影响，对实现中国制造向中国创造转变具有重要意义。

2 3D打印技术的发展前景及应用

经过20多年发展，3D打印的发展方向逐渐分化，一是面向高端制造，在航空航天、军工领域中的金属零件直接打印中得到应用。但目前金属功能件打印技术难度很大，在今后的很长一段时间内，仍将局限于研究领域及航空航天等高端应用领域。二是面向个人用户的桌面式低成本制造，使3D打印逐渐进入个人消费领域。介于直接金属件3D打印和桌面式3D打印之间的一般工业级应用是目前3D打印最主要的市场，一般利用3D打印技术和传统制造方法的结合，进行原型制造、快速模具制造，以及复杂单件的间接制造。

目前已常用的3D打印方法有立体光刻造型法（SLA）、选择性激光烧结法（SLS）、熔化沉积法（FDM）、薄层叠材制造法（LOM）、轮廓失效法（PIRP）等。这几种典型工艺具有不同的优劣特点，在不同的应用领域发挥自身优势。大连理工大学为主的科研团队是国内较早从事3D打印技术研发的单位之一，经过近十年的研究，开发了一种新的激光3D打印方法，基于轮廓失效的激光3D打印法（PIRP法）。该方法以覆膜粉末为材料，激光沿着二维轮廓进行切割形成三维分型曲面，再通过整体加热固化，剥离分型面以外的废料获得所设计的零件。该方法是目前技术条件下最适用于复杂形状零部件及模具制造的3D打印方法之一，特別是在制造业产业产品研发阶段，具有加工效率高、材料成本低和加工尺寸大等优势。

3 稳步提高并推动3D打印技术的发展优势

鞍山市作为东北老工业基地，为发展3D打印技术奠定了良好的基础，在发展环境上有一定优势。

3.1政策力度加大

市委第十二届八次全会审议通过了《中共鞍山市委关于深化城市活力建设推动鞍山全面振兴全方位振兴的决定》，指出深化城市活力建设是顺应国家区域发展新态势的关键之举，强调了加快钢铁产业向高水平产业链价值迈进，大力发展装备制造业，培育壮大高新技术产业是深入实施“两翼一体化”经济发展战略、深化城市活力建设的重点工作之一，这些都与3D打印技术存在交汇。

3.2 科研实力良好

鞍山是国家技术创新试点城市，也是制造业信息化工程重點城市。与清华大学、北京大学、西安交通大学、大连理工大学、辽宁科技大学等数十所高等院校建立合作关系，先后成立了中国科学院沈阳国家技术转移中心鞍山分中心、大连理工大学（鞍山）研究院、哈尔滨工业大学（鞍山）工业技术研究院、华中科技大学鞍山研究院等多家科研机构及院所。

3.3 推广效果显著

鞍山市技术创新与研发服务中心以科技成果转化、科技服务体系建设、科技公共服务平台建设、科技规划和技术推广、指导企业及产业技术创新工作为重点，服务企业。深入聚龙、森远、鞍重、福安、风机等多家制造业领先的高新技术企业，宣传推广3D打印技术。通过组织多次交流会及现场演示，引起企业管理者和员工对该项技术的浓厚兴趣，促使企业与高校科研团队合作，让该项技术真正落户鞍山。特别是2018年，森远股份独立研发的国产大幅面喷墨式3D打印机成功下线标志着鞍山制造的3D打印设备技术已经达到国内领先水平。

4 推动3D打印技术及产业发展的建议

4.1 加大科技扶持力度，健全市场机制

建议政府设立专项基金，加大对基础研究的投入力度，重点推进3D打印装备、3D打印材料、专用软件等关键技术的研发，支持高校、科研院所整合科研资源，鼓励各研发主体对3D打印产学研合作，鼓励研发类企业专业化发展;进一步完善3D打印服务市场法规和监管体制，有序开放服务市场准入，规范市场秩序，鼓励创办相关服务企业;加快转变政府职能，发挥产业技术联盟、行业协会等社会组织在推动3D打印业发展中的作用，引导重点实验室、工程技术研究中心、大型仪器共享平台等向社会开放服务。

4.2 开展应用示范推广，深化开放合作

3D打印既是制造业，更是服务业。在钢铁冶炼、激光产业、铸造加工等领域建立3D打印技术示范基地;依托科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等机构加大展示和推广力度，在大专院校的教学和实践中加入3D打印技术应用内容，提高人们对新技术的认识和理解力，开展形式多样的技术应用培训、展示;加大3D打印装备在工业制造、医疗卫生、文化创意等市场培育和引导力度，推广3D打印技术应用，带动上下游技术产品研发。支持3D打印技术服务企业“走出去”，推动示范企业牵头组建以技术、专利、标准为纽带的市3D打印技术服务联盟，开展协同创新。

4.3 完善创新平台体系，强化基础支撑

积极推进3D打印等新兴技术平台建设，提升服务技术支撑能力。面向3D打印产业关键核心技术和前沿技术的研发、试验等需求，完善强化以先进装备制造业为核心的鞍山市装备制造业数字化技术服务平台建设。依托哈工大、大工、中科院等在鞍研究机构，引进国内相关高校、科研院所的优势资源，加快技术研发、成果对接、成果转化和推广，促进企业技术创新和产业创新;鼓励企业与高校、科研院所共建工程技术研发中心，做好院校合作工程的管理和运行。

4.4 加大人才支撑力度，加强人才培养

积极利用各类人才计划，引进和培养一批懂技术、懂市场、懂管理的复合型高端人才，鼓励人才团队引进，加强人才培养、挖掘、交流，搭建多层次人才梯队;瞄准国内领先人才团队，继续实施高端人才引进计划，加快本市人才团队建设，推进政府、高校、企业三方合作;吸引一批先进技术和项目落户鞍山，鼓励具备条件的3D打印企业申报科研创新团队，争取更多资金支持。

4.5 鼓励3D打印与传统制造业结合，助推城市活力建设

3D打印技术为加快传统产业、传统制造业的创新发展，注入了新的动力和活力。其相比于机器化大生产，不是替代关系，而是平行和互补关系。3D打印原材料种类有限，打印成本居高不下，很难实现传统制造方式的大批量、低成本制造。所以该技术的应用迄今被局限于复杂构件、新产品开发、协同制造和实现创意等专门化的需求市场。因此，应积极推进3D打印与传统产业结合，开发出适合传统产业所需要的技术和产品，帮助传统产业改进生产工艺，正像战略性新兴产业与传统产业的关系一样，要融合发展。

【参考文献】

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【2】金玉然，鲁艺，于江楠，等.3D打印产业基地发展环境与对策研究[J].沈阳工业大学学报（社会科学版），2016，9（02）：157-162.

【3】薛淞，童强，张雪，等.基于轮廓失效激光3D打印技术的金属工艺品铸造技术[J].特种铸造及有色合金，2017，37（12）：1341-1343.