浅析3D打印为我国钢铁业带来的机遇

　　日前，东北地区首台FDM（FusedDepositionModeling）工业级3D打印机正式发布。此前，第十三届中国国际装备制造业博览会暨国家高新技术装备展，首次设立的3D打印技术展示区成为新亮点，汽车轮毂、工业零配件、各类工艺品等一些由3D打印机制作的实物吸引了众多参观者。在业内人士看来，被称为“具有工业革命意义的制造技术”的3D打印机市场具有广阔的前途和市场，将对包括钢铁在内的传统产业和传统材料带来深远影响。

　　2016年我国3D打印产值有望达到100亿元

　　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相比，3D打印大大降低了制造的复杂度。

　　3D打印业务在国外的发展势头十分迅猛。有关机构资料显示，2013年，全球3D产业市场规模增速为81.49%，达到40亿美元。

　　近年来，3D打印技术在国内日趋升温。据统计，2012年中国3D打印市场规模约为10亿元，2013年翻了一番达到20亿元。但与美国、德国等发达国家相比，中国的3D打印产业仍处于起步阶段，国内3D打印应用仍主要停留在科研阶段，并未实现在工业和个人消费领域的大规模推广。

　　目前，国内已有多省市成立了地方3D打印产业联盟，国家也在相关政策中提及要重点发展3D产业。按照中国3D打印技术产业联盟的预测，2014年中国的3D打印产值有望达到40亿元~50亿元的规模，至2016年时将扩大到100亿元，从而使中国超越美国成为全球最大的3D打印市场。

　　3D打印给钢铁等传统产业带来机遇

　　吸纳传统原材料前景光明。3D打印是“增材制造”(additivemanufacturing)的主要实现形式。传统的数控制造属于“去除型”制造，一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”无需原坯和模具，能直接根据计算机图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。

　　在冶金行业链条中，用高品位铁精粉生产的直接还原铁粉纯度可达99.99%以上，目前主要用于生产汽车零部件，如果3D打印技术加盟其中，将拉动直接还原铁的消费。同时，我国粉末冶金产品年产量快速增长，已经超过日本，但产品质量在稳定性、一致性上和发达国家相比还存在一定差距。其中，一个关键因素就是生产者素质。如果引进3D打印技术，通过计算机控制生产，解决这个难题就不成问题了。今年9月份，在济钢举行的全国硬面技术经验交流会上，有关粉末冶金企业对3D打印技术已经进行了有益尝试并取得了可喜的成果。

　　助力传统制造业转型升级。3D打印并非一种独立的工艺，它不是要取代传统制造业，而是要融入传统制造业，助推传统制造业转型升级。据了解，在我国，3D打印技术已被应用于国防、航空航天、生物医药、土木工程等领域。进入“十二五”后，钢铁业遇到了前所未有的经营困境，相当一部分企业还困在传统产业模式和传统材料生产的“红海”里举步维艰，面对3D打印打印业广阔的发展前景，钢企也许可以考虑向此方向发展。

　　此外，3D打印在高端尤其是复杂零件加工上有较大潜力。3D打印技术擅长解决个性化、复杂化、高难度的生产技术，而传统制造业擅长批量化、规模化和精益化的生产，两者是互补关系，“不是谁替代谁的问题”。传统制造方法需要经过开模具、铸造或锻造以及精加工等工序，费时费料；而3D打印的一次成型技术，能够打印出设计好的复杂结构，节约了材料，缩短了零部件的研制周期，降低了成本。如某铸造企业用选择性激光烧结3D打印机，将复杂铸件的交货期由传统的3个月缩短到了10天左右；某发动机制造商采用这样的设备，把大型六缸柴油发动机缸盖砂芯的研制周期，由过去的5个月缩短至1周左右。业内人士认为，钢铁业每年都消耗大量的冶金零部件，3D打印技术快速发展有可能降低冶金零部件的成本，由此为钢铁业降本增效带来利好。

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