淺析3D打印為我國鋼鐵業帶來的機遇

　　日前，東北地區首臺FDM（FusedDepositionModeling）工業級3D打印機正式發布。此前，第十三屆中國國際裝備制造業博覽會暨國家高新技術裝備展，首次設立的3D打印技術展示區成為新亮點，汽車輪轂、工業零配件、各類工藝品等一些由3D打印機制作的實物吸引了眾多參觀者。在業內人士看來，被稱為“具有工業革命意義的制造技術”的3D打印機市場具有廣闊的前途和市場，將對包括鋼鐵在內的傳統產業和傳統材料帶來深遠影響。

　　2016年我國3D打印產值有望達到100億元

　　3D打印技術是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品。與傳統制造業通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產成品相比，3D打印大大降低了制造的復雜度。

　　3D打印業務在國外的發展勢頭十分迅猛。有關機構資料顯示，2013年，全球3D產業市場規模增速為81.49%，達到40億美元。

　　近年來，3D打印技術在國內日趨升溫。據統計，2012年中國3D打印市場規模約為10億元，2013年翻了一番達到20億元。但與美國、德國等發達國家相比，中國的3D打印產業仍處于起步階段，國內3D打印應用仍主要停留在科研階段，并未實現在工業和個人消費領域的大規模推廣。

　　目前，國內已有多省市成立了地方3D打印產業聯盟，國家也在相關政策中提及要重點發展3D產業。按照中國3D打印技術產業聯盟的預測，2014年中國的3D打印產值有望達到40億元~50億元的規模，至2016年時將擴大到100億元，從而使中國超越美國成為全球最大的3D打印市場。

　　3D打印給鋼鐵等傳統產業帶來機遇

　　吸納傳統原材料前景光明。3D打印是“增材制造”(additivemanufacturing)的主要實現形式。傳統的數控制造屬于“去除型”制造，一般是在原材料基礎上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方法組合成最終產品。而“增材制造”無需原坯和模具，能直接根據計算機圖形數據，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，簡化產品的制造程序，縮短產品的研制周期，提高效率并降低成本。

　　在冶金行業鏈條中，用高品位鐵精粉生產的直接還原鐵粉純度可達99.99%以上，目前主要用于生產汽車零部件，如果3D打印技術加盟其中，將拉動直接還原鐵的消費。同時，我國粉末冶金產品年產量快速增長，已經超過日本，但產品質量在穩定性、一致性上和發達國家相比還存在一定差距。其中，一個關鍵因素就是生產者素質。如果引進3D打印技術，通過計算機控制生產，解決這個難題就不成問題了。今年9月份，在濟鋼舉行的全國硬面技術經驗交流會上，有關粉末冶金企業對3D打印技術已經進行了有益嘗試并取得了可喜的成果。

　　助力傳統制造業轉型升級。3D打印并非一種獨立的工藝，它不是要取代傳統制造業，而是要融入傳統制造業，助推傳統制造業轉型升級。據了解，在我國，3D打印技術已被應用于國防、航空航天、生物醫藥、土木工程等領域。進入“十二五”后，鋼鐵業遇到了前所未有的經營困境，相當一部分企業還困在傳統產業模式和傳統材料生產的“紅海”里舉步維艱，面對3D打印打印業廣闊的發展前景，鋼企也許可以考慮向此方向發展。

　　此外，3D打印在高端尤其是復雜零件加工上有較大潛力。3D打印技術擅長解決個性化、復雜化、高難度的生產技術，而傳統制造業擅長批量化、規模化和精益化的生產，兩者是互補關系，“不是誰替代誰的問題”。傳統制造方法需要經過開模具、鑄造或鍛造以及精加工等工序，費時費料；而3D打印的一次成型技術，能夠打印出設計好的復雜結構，節約了材料，縮短了零部件的研制周期，降低了成本。如某鑄造企業用選擇性激光燒結3D打印機，將復雜鑄件的交貨期由傳統的3個月縮短到了10天左右；某發動機制造商采用這樣的設備，把大型六缸柴油發動機缸蓋砂芯的研制周期，由過去的5個月縮短至1周左右。業內人士認為，鋼鐵業每年都消耗大量的冶金零部件，3D打印技術快速發展有可能降低冶金零部件的成本，由此為鋼鐵業降本增效帶來利好。