中國在高端制造領域持續發力,金屬3D打印作為戰略性新興產業的重要組成部分,正迎來規模化、產業化發展的關鍵階段。據行業報告顯示,中國擁有近百臺金屬3D打印設備的工廠數量預計將達到8家,標志著我國在該領域已從技術研發和小批量試制,邁入大規模工業化應用的新時期。
金屬3D打印,又稱增材制造,能夠直接根據數字模型逐層堆積材料,制造出復雜結構的金屬零部件。與傳統減材制造相比,它在設計自由度、材料利用率、生產周期等方面具有顯著優勢,尤其適用于航空航天、醫療器械、汽車制造、模具等對輕量化、高性能零件有迫切需求的行業。
這8家即將達到近百臺設備規模的工廠,不僅是產能的體現,更是產業集群化、服務專業化的象征。它們通常具備以下特征:
- 設備集群化:集中部署大量工業級金屬3D打印機(如SLM選擇性激光熔化、EBM電子束熔化等),形成可觀的批量化生產能力。
- 材料多元化:能夠處理鈦合金、高溫合金、鋁合金、不銹鋼、模具鋼等多種金屬粉末材料,滿足不同行業的應用需求。
- 流程一體化:整合了從三維建模、拓撲優化、打印制造到后處理(如熱處理、線切割、表面拋光、無損檢測)的全鏈條服務能力。
- 應用深化:從早期的原型制造,快速轉向直接制造最終使用的功能部件,特別是在航空航天發動機零件、醫療植入體、隨形冷卻模具等高端領域取得突破。
單純設備數量的增長并非終點。報告同時指出,“技術服務” 已成為行業競爭的核心與未來增長的關鍵引擎。這主要體現在:
- 工藝開發與優化服務:針對客戶的具體零件和材料,提供打印工藝參數包開發、支撐結構設計、變形與應力控制等專業技術服務,這是保證打印成功率和零件性能的基礎。
- 設計與拓撲優化服務:利用生成式設計等工具,重新設計零件結構,充分發揮3D打印的優勢,實現減重、提升性能或集成多功能,為客戶創造額外價值。
- 人才培訓與技術支持:為客戶提供操作、維護及應用開發方面的培訓,降低技術使用門檻。
- 小批量柔性生產與按需制造服務:利用數字庫存概念,快速響應客戶的個性化、小批量、急件需求,革新供應鏈模式。
- 行業解決方案輸出:深耕垂直行業,形成針對航空航天、齒科、骨科等領域的標準化解決方案,加速技術普及。
隨著這8家及更多大型金屬3D打印工廠的建成與運營,中國在該領域的全球影響力將進一步提升。產業發展的重點將從追求設備數量,轉向提升打印質量的一致性、穩定性、可重復性,以及深化技術服務的內涵和價值。與人工智能、大數據、物聯網等技術的融合,將推動智能化的打印工廠和遠程運維服務成為現實。
結論是,中國金屬3D打印產業正步入以規模化產能為基石、以深度技術服務為驅動的“雙輪發展”新階段。這不僅是制造能力的升級,更是向高端制造服務價值鏈攀升的重要標志,將為“中國制造”向“中國智造”轉型注入強勁動力。