長沙3D打印產業(yè)快速發(fā)展，增材制造技術應用論壇成功舉辦

2020年11月29日上午，2020年長沙網絡安全·智能制造大會在湖南長沙隆重召開。在“中國（長沙）增材制造產業(yè)發(fā)展與技術應用分論壇”上，南極熊發(fā)現(xiàn)眾多行業(yè)大咖蒞臨現(xiàn)場。


近年來長沙增材制造產業(yè)快速發(fā)展，初步形成了材料、設備、應用服務、完整的產業(yè)鏈。涌現(xiàn)出了華曙高科、湖南云箭、頂立科技等代表性企業(yè)，具有良好的產業(yè)基礎和增長潛力。在湖南華曙高科技有限責任公司執(zhí)行董事、副總經理程杰的主持下，現(xiàn)場圍繞著3D打印的技術發(fā)展和應用展開了交流。
△湖南省科學技術協(xié)會黨組成員、副主席  傅愛軍先生致辭

傅愛軍表示，“此次論壇在長沙舉辦，正是應用了增材制造行業(yè)發(fā)展的需要和時代的呼喚。在湖南省長沙市以及中國電子等單位的大力支持下，首次在長沙舉辦增材制造產業(yè)發(fā)展與技術應用論壇，將增材制造作為未來產業(yè)發(fā)展新的增長點，并重點培育。借此推動增材制造技術與信息網絡技術、新材料技術、新設計理念的深度融合，力爭搶占未來科技和產業(yè)制高點，對行業(yè)發(fā)展具有積極重要的意義�！�


△盧秉恒院士做了“中國3D打印現(xiàn)狀與未來”演講

盧秉恒院士講述了3D打印技術的發(fā)展，從金屬材料到非金屬材料，從3D打印，到4D打印、5D打印、太空打印。
“把3D打印發(fā)展到大空中去，人類有很多的太空之夢，地球是有一定壽命的，怎樣去其他的星球上，在太空上實現(xiàn)制造很重要。現(xiàn)在普通的制造技術需要很多的工藝流程和大量的設備和輔助工具。3D打印則一臺機器就可以完成全部的制造，因此，對太空制造來說，3D打印可能是一個非常理想的手段。在太空中沒有地球的空氣，無需擔心氧化，而我們很多3D打印工藝恰好需要在真空下。太空中太陽能能量高，沒有空氣阻擋的衰減，能量密度是地球的5倍。我們可以得到取之不盡，用之不竭的能源。據說月球還有可以做核動力的燃料，可以進行再利用。如果從要求出發(fā)，去太空中探索，遠比在地球上便宜得多。月球上發(fā)射沒有阻力，月球的引力比地球小得多，很容易進入太空的軌道。”

從“3D打印+”的角度，盧院士還講述了航空航天、船舶海工、新能源、機器人、再制造、精準醫(yī)療、汽車開發(fā)、塑料模具、建筑打印、數字創(chuàng)意等領域的應用進展。 另外，3D打印還是一個補鏈技術，比較適合用于供應鏈的補充和救急。目前整個全球的3D打印規(guī)模才數百億美金，未來有可能達10萬億規(guī)模，增長空間非常大。


△中國中核動力研究設計所副主任、高級工程師  何戈寧主任做了“增材制造推動核工業(yè)領域技術創(chuàng)新發(fā)展”的演講
何戈寧主任以“ACP100反應堆壓力容器增材制造”為例，分析了核能領域3D打印應用的三大痛點：
①DFAM缺乏。3D打印釋放了自由度，讓復雜的設計成為了可能。現(xiàn)在比較熱的是正向設計，正向設計完了以后涉及到具體的功能部件，還是有一些限制的。
②系統(tǒng)性規(guī)劃的缺失。對于整個3D打印應用的價值規(guī)劃產業(yè)規(guī)劃是缺失的，只是做了一些零碎的工作。我們需要對整個布局進行梳理，希望有系統(tǒng)性的，從更高的角度來看3D打印在核領域的應用。
③標準規(guī)劃的缺位。核能領域是個特殊的領域，對于國家、國民經濟的重要性是不一樣的。怎樣能夠建立一套標準規(guī)范體系，在這個標準規(guī)范體系下來推進3D打印的應用。今年的2月份國家出臺了增材的標準領航計劃，把核作為一個重點推動的特色領域，要建立標準，我們希望在這方面，跟我們的栗博士、國內的精英團隊一起，把3D打印在國內的標準建立起來，推進3D打印在核領域的應用。
3D打印在核能領域的應用前景非常廣闊，包括用3D打印來做減隔振、高效泵閥部件的研發(fā)、一體化設計減重設計、燃料創(chuàng)新設計、仿生設計、新材料的研發(fā)。我們希望能夠和增材制造產業(yè)鏈上的各個優(yōu)秀企業(yè)，包括湖南的云箭、華曙等一起深入合作，推動3D打印在核能領域的應用。


△中國航空綜合技術研究所高級工程師、融融研究院院長、博士后  栗曉飛，做了“增材制造———標準引領產業(yè)發(fā)展與應用”的演講

標準化是我們的產品在各個行業(yè)領域進行鑒定、認證，最終形成批成能力的保障。增材制造的標準為什么這么難出？因為它是多學科的、跨專業(yè)的、交叉融合的技術。栗曉飛介紹了FAA、EASA、ISO/ASTM等3D打印標準之后，重點分享了航空航天增材制造標準化，最后進行了標準的展望：
①鑒定與認證——從基于零件向基于過程的轉變。從整個產品進入市場的角度來看，通過數據不斷的積累，進行群類的鑒定，基本的結構或者特性很相似，這樣就不用進行重新鑒定，到最后基于過程的鑒定。
②開展關鍵件的在線過程監(jiān)測技術研發(fā)與標準化。這些數據好了之后通過在線監(jiān)測收集的信息可以直接判斷你產品的質量。
③建立數字化方式的大數據管理�？梢杂糜诠に囘^程的改進。同時后期收集的數據很多，包括視頻、文檔、電子表格，這些數據一定要進行管理。最終形成數據，要最終進行分析和利用。
④建立并完善行業(yè)共識、自愿采用標準與認可機制。我們主要在做標準，成立了3D打印研究院，這里面聯(lián)合了很多相應部門，包括軍方、政府、企業(yè)、高校、研究所。最主要的目的是促進增材制造的生態(tài)圈建立，在這里從產業(yè)鏈的初期上游到產業(yè)鏈的下游，到質量監(jiān)督部門，到后期真正的用戶部門，還有政府機關在這個里面建立整個的生態(tài)圈，希望大家一起協(xié)同，共同把增材制造技術推廣應用下去。

△北京空間飛行器總體設計部研究員  李林凌，做了“基于增材制造的航天結構輕量化設計”的演講
“從某種角度來說，飛行器的成本，一公斤的成本是50萬左右。如果把重量減輕，成本的下降就會很大，輕量化在航天領域非常受重視�！崩盍至杞榻B，“中國空間技術研究院總體設計部，成立于1968年8月16日，是我國總體領域最多、專業(yè)技術最齊備的空間飛行器研制核心總體單位�，F(xiàn)在3D打印領域在航天器領域的應用，一般需要采用拓撲優(yōu)化設計和點陣結構胞元設計。從功能構建、次級結構、整體結構三大工程應用領域，都有了不少實例�！�

△圓桌論壇高朋滿座

演講環(huán)節(jié)結束后，進入“增材制造的現(xiàn)狀與未來”的圓桌論壇，嘉賓包括：
    湖南華曙高科技有限責任公司執(zhí)行董事、副總經理  程杰；     
    中國航發(fā)北京航空材料研究院研究員、博士  陳冰清：
    國家增材制造產品質量監(jiān)督檢驗中心（江蘇）部長、高級工程師  高銀濤；
    中瑞福寧機器人有限公司高級副總裁  肖永；
    湖南頂立科技有限公司董事長  戴煜；
    中國兵器裝備集團增材制造研究應用中心副秘書長、湖南云箭集團增材制造應用研究事業(yè)部總經理  楊凱；
    飛而康快速制造科技有限責任公司副總經理  李偉；

嘉賓們從自己公司單位進入或者引入增材制造的初衷、目前已有的實際應用案例、未來的計劃和愿景等方面進行暢聊：

• “軍工企業(yè)云箭為什么做3D打��？是需求的牽引。新產品開發(fā)、軍品、特種產品是一樣的，周期越來越短，要求研發(fā)活動的效率越來越高。傳統(tǒng)的制造周期長、工序很多，3D打印最大的優(yōu)勢是可以保障快速的研發(fā)、快速的成型制造、快速的驗證新產品設計。意義非常重大。另外，我們做的產品很多是航空相關的，也追求輕量化、更高的載荷比。”
• “2020年是產業(yè)化的元年，有國外的、有國內的，很多3D打印產品上了型號，很多的進入了小批量生產使用。我們就是要做產業(yè)，今年飛而康規(guī)劃了兩個事，成立了增材制造產業(yè)化超級車間，是跟華曙聯(lián)合打造的，規(guī)劃了50臺大中型的設備，面向一些快要批產的零件，來提供3D打印加工服務�！�
• “我們華曙高科2019年下半年開始看到了產業(yè)化的趨勢，客戶一下子就買幾臺甚至幾十臺工業(yè)級3D打印機，用來生產終端應用零件�！�
• “今年是產業(yè)的元年，跟我們歷史上，從1999年、2000年左右，金屬鍛造成型的產業(yè)業(yè)態(tài)非常相同，那個時候搞粉末冶金的，如果不做金屬鍛造成型，就好像沒有檔次，跟現(xiàn)在一樣的，很多搞研究不搞3D打印感覺不好意思。經過幾年時間的發(fā)展，看熱鬧的時期已經過去，更多的是做點實事了。我們頂立科技一直和航天有合作，逐漸感覺應用前景非常大。”
• “3D打印現(xiàn)在主流的工業(yè)3D打印技術，不是萬能的，必須要堅持和傳統(tǒng)制造方法相結合，特別是增減材相結合的方法�！�
  

我們可以看到，隨著華曙高科、湖南云箭、頂立科技等本地3D打印企業(yè)的發(fā)展，加上當地政府的大力扶持，湖南長沙越來越成為中國3D打印產業(yè)化的重要基地，有望出現(xiàn)世界級的3D打印領航企業(yè)。