我國的3D打印技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面與國外的差距較大,除了產(chǎn)學(xué)研用相脫節(jié)等問題,上游原材料制約也是阻礙3D打印產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要原因。
1.材料性能達(dá)不到要求,影響3D打印的推廣
區(qū)別于傳統(tǒng)材料,3D打印技術(shù)對(duì)材料的性能和適用性提出了更高要求,最基本的要求是材料必須可以液化、絲化、粉末化,在程序控制下打印后還要能重新結(jié)合起來。除此之外,3D打印材料還必須性能穩(wěn)定,滿足3D打印連續(xù)生產(chǎn)的需要;功能豐富,具有導(dǎo)電、水溶、耐磨等特性;綠色環(huán)保,對(duì)人體安全且對(duì)環(huán)境友好。但在現(xiàn)階段,3D打印材料的成熟度不夠,材料精度、強(qiáng)度也不夠,一時(shí)還無法實(shí)現(xiàn)流暢打印的效果,而且材料的安全性也無法保證。
2.可用材料種類偏少,難以滿足3D打印需求
目前,無論是從家用還是工業(yè)用的角度來看,與種類繁多、用途廣泛的傳統(tǒng)材料相比,3D打印材料的種類都比較少,無法滿足普通民眾和工業(yè)生產(chǎn)的需求。比如,適用于家用3D打印的材料主要有石膏、光敏樹脂、塑料等;適用于工業(yè)用3D打印的金屬材料有10 多種,并且只有專用的金屬粉末材料才能滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。即使是掌握打印材料最多的以色列Object 公司,也僅能在14 種基本材料基礎(chǔ)上組合出107 種材料,這與工業(yè)和民用領(lǐng)域成千上萬種材料需求相比還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
3.材料成本較高,限制了應(yīng)用領(lǐng)域
盡管3D 打印減少了切削、成型等方面的制造成本,卻增加了材料、軟件、設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的成本,其中對(duì)材料成本的影響較大。由于適用于3D打印技術(shù)的材料有限,并且現(xiàn)階段的3D打印更多是為了滿足個(gè)性化生產(chǎn)需求,材料的專用性較強(qiáng),無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),這也致使3D打印材料成本居高不下。比如,2013 年7月由美國北卡羅來納州立大學(xué)研究出來的可用于液態(tài)打印的金屬材料價(jià)格大約是塑料的100 倍,要想通過該材料來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)柔性金屬設(shè)備,如何降低材料成本就成為關(guān)鍵。較高的材料成本也限制了3D打印的應(yīng)用,特別是在民用領(lǐng)域的應(yīng)用,比如一臺(tái)民用3D打印機(jī)的價(jià)格在2萬元左右,而材料的價(jià)格卻從最便宜的每千克幾百元到最貴的四萬元左右不等。
4.我國部分3D打印材料依賴進(jìn)口,限制了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
由于3D 打印技術(shù)還處于起步發(fā)展階段,產(chǎn)業(yè)規(guī)模偏小,所以國內(nèi)專業(yè)從事3D打印材料生產(chǎn)的企業(yè)不多。同時(shí),3D打印材料也大多由3D 打印設(shè)備制造企業(yè)直接提供,沒有實(shí)現(xiàn)第三方供應(yīng),部分材料國內(nèi)還沒有生產(chǎn),或是生產(chǎn)的材料精度和強(qiáng)度都較低,難以滿足實(shí)際應(yīng)用需要,只能進(jìn)口。國內(nèi)3D打印材料技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)比較薄弱,光面樹脂就遇到研發(fā)時(shí)間長、材料配比技術(shù)難掌握等研發(fā)難題,不得不從國外進(jìn)口實(shí)驗(yàn)材料。有關(guān)3D打印用粉末材料的研究少,對(duì)粉末成份、物理性能對(duì)3D打印技術(shù)的影響及適應(yīng)性的研究還沒有廣泛開展,也限制了3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。此外,國外對(duì)部分3D打印材料采取搭售策略,如在銷售3D打印設(shè)備時(shí)搭售價(jià)格較高的金屬粉末材料,限制了我國3D打印材料生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展,致使對(duì)外依賴性較高。
561 0
登陸后參與評(píng)論
2025-01-21 14:18:47
2025-01-21 14:14:39
2025-01-21 14:07:22
2025-01-08 10:13:04
2025-01-08 10:09:45
2025-01-08 10:05:14
2025-01-08 09:56:04
2024-12-31 09:59:38
2024-12-30 09:50:54
2024-12-30 09:48:13
2024-12-30 09:44:17
2024-12-23 11:36:44