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用3D打印技术推动产业转型升级黄岩快速成型技术公共服务平台已吸引80多家企业开展合作2013-08-16 一只简单的口哨，如果用传统技术方法制作，从制模到出品，至少需要数十天，费用近万元；而用快速成型技术只需几十分钟便能轻松搞定，费用也不过几十元。凭借国内领先的快速成型技术，西安交大快速制造国家工程研究中心黄岩示范中心（台州黄岩合创快速制造有限公司）最近接连迎来多批考察洽谈的客人。这家由台州市黄岩区政府引进共建的公共技术创新服务平台，能使相关企业前期投资规模大大降低、生产周期明显缩短、自主研发能力显著增强，去年3月投入运营以来已吸引了80余家企业与之开展合作，成为一股推动当地产业转型升级的“正能量”。造物做到“唾手可得”“我们刚设计出化妆品瓶子的新样，马上要赶到广州开订货会。数据已经发你邮箱了，下午5时前能不能把样品做出来？”日前，“黄岩合创”负责人寇志强接到客户的电话。这种“突发”状况寇志强经常碰到，对此，他已习以为常。联系技术员、上数据开工，不到两小时，样品即被制造出来。这种“快速成型”，有一个热门说法：3D打印技术。与传统制造方式不同，3D打印技术是把三维CAD数据剖分成若干个平面，再设定一定的厚度，通过一层层的材料累加，最终形成一个整体的立体物品的增材加工方式。在示范中心，记者目睹了3D打印一只口哨的全过程：在一台长宽高只有30厘米左右3D打印机上挂着一卷黄色的ABS材料。打印机连着电脑，设好参数，程序一启动，3D打印机就开始工作，打印机上类似一个铅笔尖的设备，不停地转圈，从下到上，一圈一圈，半小时后，一个哨子就成型了。技术员从打印机里取出口哨，记者试着体验了下，竟然吹响了，声音跟平常买来的哨子没任何区别。“最快时，3D打印技术不到传统加工方法5%的工时。”寇志强说，传统工艺需要根据图纸制作模具，再利用模具进行生产，通常需要几天甚至数周时间。而使用3D打印机，能直接跳过模具制作环节完成产品生产，短时间内就能打印出来。投资无需“步步惊心”“黄岩合创”的3D打印技术正在黄岩悄然落地生根，不少企业应用了这项技术，喝到了“头口水”。寇志强说，当前，黄岩已有几十家塑料日用品生产、摩托车零配件、医疗器械相关企业，正在使用3D打印技术，且产生了显著的经济效益。在他看来，3D打印除了省时，还减少了“开模”的投资风险。举例来说，日前当地一家吸油烟机厂要做一款叶轮原型。按照传统工艺，叶轮开一次“钢模”需要近10万元，如果设计有瑕疵的话，还需重新检测、调整参数、修改模具等，不仅费时费力，还有可能做无用功，损失投资。“我们当时给他做了20多款叶轮原型。如果在以前，这些叶轮设计出来后，要全部形成产品不太现实。但3D打印可以做到，然后逐一试验哪款噪音最小、吸风量最大，选定一款后，再开钢模批量生产。这就大大节约了时间和资金成本，有效规避了投资风险。”寇志强说。创意不再“异想天开”陈钧燊是台州一锐工业设计公司的负责人，在与“黄岩合创”开展合作以后，他能够在今年10月份，带上至少数十个设计新颖的实物，前往参加展会。而在以往，公司设计的个性化产品，往往只能以图纸的形式和客户见面。“3D打印技术，能让各种奇思妙想迅速变成实物。”陈钧燊说，如我们设计了一款厨房用品，按照传统的工艺流程，在完成图纸设计后，会使用泡沫等材料制作样品，做出的实物不透明，手感也不好，现在，只需将图纸交给3D打印服务平台，透明、精细度高的产品模型，马上就能打印出来。只有你想不到的，没有它打印不了的。陈钧燊认为，有了3D打印，理论上每个人可以把脑中想象的物品打印成实物，“你甚至可以把脑海中的概念车，先打印一辆试驾一下。”最为重要的是，有了实物后，设计师能更好地改进产品，产量和质量都能上去。寇志强说，传统制造流程中，要把工业设计送到工厂，按参数开模具、选材、实验，不仅麻烦且成本很高。有了3D打印，只要在电脑上调整好数据，加载到机器中，就能迅速打印出想要的任何形状，解决产品开发中传统工艺不能解决的问题。转型成就“互补共赢”在当前产业转型升级的大环境下，3D技术是“狼来了”吗？会不会冲击甚至取代传统制造业？寇志强表示，3D技术与传统制造业不是此消彼长的博弈，反而是互补共赢的关系。“受制于原料、设备限制，3D技术走的是个性化、少量制造的路线，短期内还做不到批量化、规模化生产。”寇志强举例说，做一个塑料小零件，运用3D打印技术，企业只需花大约百元，就能快速做出一个样品，如果做几十个，花费为数千元，这样是合算的。但如果要做几万个，甚至几十万个塑料小零件，就要按照传统方式，开模具，再量产，总成本反而更少。“3D技术最好的用武之地，是在新产品研发上，然后再将其与传统的模具相结合，就会是一种互补。”黄岩模具协会的一位工作人员点出了两者之间的“平衡点”。除了“互补”，更能“共赢”。 3D技术的推广应用，能让企业的自主设计、自主研发行为变得更为直观、可控，这也将大大激发企业的自主创新活力，快速设计制造出拥有自主知识产权、附加值更高的产品，从而进一步推动产业的转型升级。“我们引进3D技术，目的就是让其为黄岩的工业转型升级提供科技支持和智力支持。”黄岩区科技局局长沈茂聪表示，随着材料、制造工艺的逐步改进，3D打印在黄岩，乃至台州的应用前景将越来越广。台州市塑料模具产业发展情况 台州素有“模具之乡”、“塑料制品王国”的美誉，现有塑料模具生产企业10210家，年销售收入在500万元以上的企业有571家；2008年塑料模具行业实现工业总产值365.29亿元，比上年增长6.5%，其中规模以上企业总产值197.63亿元，同比增长18.3%。其中塑料生产企业8000余家，注塑设备3万多台，从业人员达20多万人，塑料制品及配件300多万吨，总产量已跃居全省首位。全国各种家电、汽车塑料配件90%以上在台州加工完成；模具行业在全国居领先地位，共有模具制造企业2000多家，拥有200多台具有国际先进水平的加工中心设备，产品95%为塑料模具，仅电视机外壳塑料模具就覆盖了全国50%的电视机生产家。 一、行业现状与特点 1、塑料加工业 （1）企业众多，产品齐全，具有一定的规模集聚效应 台州的塑料产业萌芽于50年代，进入90年代，随着国内外宏观经济环境的进一步改善，促进了塑料产业的大发展，特别在台州市路桥、黄岩、温岭一带，塑料产业已成为区域经济的支柱产业，其产品在国内市场享有较高的知名度和美誉度。黄岩区被国家科技部评为“中国塑料模具产业基地”，有“中国塑料日用品之都”的美誉；每年一度的“中国塑料交易会”在台州市路桥区举行。 全市塑料加工企业生产的塑料制品及配件中，生活用塑料制品占28%；汽摩塑料配件占16%，目前国内踏板车各整车厂的70%的塑料件由我市企业提供；工程用塑料型材、板、管及水道配件占15%；生产用塑料包装用品占10%；农渔用塑料制品占8%；塑料玩具及工艺品等占23%。 在出口产品中，以生活用品、玩具及工艺品、包装用品、汽摩配件、机电产品为主，占塑料制品出口的90%。 （2）市场定位逐步明确，装备水平明显改善 在现有的塑料产品生产企业中，规模企业的主要产品包括型材、板、管及水道配件、汽车、摩托车配件和生活用塑料制品三大类；小型工业企业以生活用塑料制品和汽车、摩托车配件为主；而个体加工户绝大部分生产生活用塑料制品。从发展趋势来看，规模企业逐步从生活用塑料制品市场中退出，主攻工程工业用塑料制品生产，已有部分规模企业开始生产由其集中提供配套件的家电产品和摩托车成品。 （3）产业集聚已成定局，分工协作体系初步形成 台州市区、温岭市的塑料制品生产企业占全市的89%，销售收入占85%，全市的塑料制品主要集中在温岭市大溪、泽国、牧屿、横峰、石粘，路桥区路桥、路南、桐屿，黄岩区东城、西城，椒江区洪家，玉环县陈屿、芦浦等乡镇。 在整个购销活动中，已形成专业化分工协作体系。塑料原料以聚氯乙烯、聚丙稀、聚乙烯、ABS为主，占整个塑料原料的近90%，我市塑料加工业中有 75%的企业从本地区原料供货商采购新原料，路桥、黄岩已建有专业市场，实行送货上门。废旧原料回收利用市内占 84.3%。塑料制品产销顺畅。 2、模具制造业 台州塑料加工业具有强劲的实力，得益于当地发达的模具制造业，2003年台州市黄岩区被国家科技部授予“中国塑料模具产业基地”荣誉称号。台州的模具制造业起源于市区的黄岩、路桥，目前逐步向温岭、玉环等地扩散。2000年和2002年在上海举办的中国国际模具技术和设备展览会上，中国模具协会技术委员会组织的专家组进行的评述中，台州黄岩的模具分别有8套和17套被评为国际水平，分别占全国总数的25%和31.5%。 （1）生产方式开始改变 随着人们对产质量量要求的不断提高，传统的师傅带徒弟传授模具制造工艺与技术的方式和作坊式的加工模式面临着巨大的冲击。从九十年代开始，一些模具制造企业就逐步引进德国、台湾等地的先进制造设备。目前在全市的8000多台模具生产设备中，其中高档设备达3000多台，拥有400多台具有国际先进水平的模具加工中心设备，不少企业纷纷购进UG、Pro-E、Cimatron等软件，为我市模具制造业的发展提供了强大的技术支持。传统的手工制模的制作模式开始发生深刻的变革。 （2）产业集聚特征明显 我市的模具制造业区域特征明显，全市近一半的模具制造企业集中在黄岩，从业人员占63.2%，销售收入占58.2%，浙江模具厂、浙江黄岩模具二厂、浙江黄岩黄燕模具集团公司等企业已具一定规模。除黄岩外，路桥区新桥镇的台州模具集团集聚了100多家模具制造企业。目前，塑料模具制造在全国处于领先地位。仅电视机外壳塑料模具覆盖全国 50%的电视机生产厂家。 （3）业务范围不断扩大 我市生产的模具95%左右是塑料模具，以注塑、吹塑模具为主。就塑模的用途而言，主要汽摩配件塑模、家电配件塑模和日用制品塑模，占总量的73.9%。从销售地域看，以国内为主，其中市内销售逐步减少，占23.2%；出口进一步扩大，占11.2%。 二、发展方向 1、发展目标 （1）20042012年塑料模具行业工业总产值年均增长15%，2012年工业总产值达到800亿元，其中模具产值180亿元。全市塑料制品工业总产量达到500万吨。 （2）加快产业集聚。建成黄岩、路桥、温岭3大专业园区，到2012年，培育年销售收入超亿元的企业30家，其中年销售收入超10亿元的企业5家。 （3）扩大产品出口比重。到2012年塑料及模具产品的出口交货值占工业总产值的20以上。 （4）全面提升塑料制品和模具的档次，建成全国有影响的塑料研发中心、质量检测中心和模具设计研发中心、制造中心，全面提升塑料制品和模具的档次，力争达到世界水平。 2、发展重点 （1）重点发展工业工程塑料。重点发展汽车、家电、电子电气、交通运输、邮电通讯等行业配套使用的塑料制品，开发和扩大汽车、摩托车和家电产品的塑料配件，提高我市汽摩和家电行业塑料配件的自制自给率。大力发展国家建设部推广的具有我国独立知识产权的塑料共挤、芯层发泡、表面仿木的新型塑料异型材；开发和扩大低噪音的芯层发泡，内壁螺旋构造的PVC排水管道、大口径MDPE给排水管、铝塑复合管、PPR管等建材生产，扩大其在塑料产业中的比重，力争到2010年建材塑料产量占塑料制品总量的30%以上。 （2）大力提升日用塑料制品档次。充分发挥我市模具设计制造的优势，开发高档日用塑料制品。引入工业设计技术，提升设计能力和设计水平，重视造型艺术化、色彩协调化、功效实用化在“仿真、仿金、仿银、仿瓷”精细化上做文章，提高产品的附加值。积极瞄准国际市场，开发高档日用塑料制品，提高出口比重。 （3）拓宽塑料应用领域。重视开发具有高阻隔性、耐高温和保鲜等功能的新产品，如无菌包装膜、抗静电膜、耐蒸煮膜等。重点发展药品、热饮料及啤酒等包装制品，开发多层复合中空容器、PET瓶、农药瓶、无毒包装罐、易拉罐等。医用塑料生产企业要引进先进设备改造现有一次性无菌注射器、输液器的生产，进一步巩固规模优势，建成全国一次性无菌注射器、输液器生产基地。开发自毁式注射器、特种注射器、PVC医用手套、输氧口罩、输液软袋、人工器官，以及畜医用塑料制品等。农用塑料应在巩固抛秧盘、喷雾器等优势产品的基础上，开发长寿耐老化、防雾又防滴、高透明高保温、实现光能转化、提高农作物光合作用的农用地膜和棚膜，同时开发具有除蚜虫、除草、有色等多种功能的地膜。加快渔用塑料制品、节水型灌溉输水管道和输水渠道防渗膜的开发生产。 （4）建设可降解塑料原料生产基地。依靠我市医化行业的技术优势，利用海正集团研发的环保新材料（可降解塑料-聚乳酸）的生产技术，新建塑料原料生产企业，建设可降解塑料原料生产基地。同时，加快可降解塑料原料应用和产品的技术开发，使我市可降解塑料生产应用开发技术走在国内前列。 （5）加大塑料改性技术开发力度。一是加快开发回收废旧塑料的改性利用技术，高效低成本地回用废旧塑料，形成成本优势；二是对通用塑料进行改性，使其转变成能适应各种不同性能要求的工程塑料，形成良好的性价比。 （6）提升塑料模具制造水平。加快引进国外先进制模设备，应用国际先进的模具设计软件，提高模具制作的计算机化、数字化水平。同时，积极采用快速成型技术和设备，发展和推广模具标准件制作，缩短模具制作时间。普及CAD/CAM技术，推广热流道、气体辅助注射等新技术、新工艺，提高大型精密复杂模具的制造水平。 （7）培育发展塑料机械产业。充分利用我市机械行业的制造能力与优势，瞄准塑料机械需求市场，研制开发中高档塑料机械设备，不断占领本地市场和国内市场，逐步形成新的产业优势。 工艺类型：挤出成型模质量体系：UL加工设备数量：1主要加工设备：ProJet SD 3500 3D打印机适用范围：餐具,电器,电子,工艺品,航天,家电,摩托车,汽车,日用品,手机,鞋业,医疗,仪表,珠片模具材质：塑料作用对象：塑料加工定制：是属性：属性值上海弘竣实业有限公司特别推出3D打印服务。3D打印（3D printing），即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。我3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同