3D打印與數(shù)控機(jī)床是共存還是相爭？

    世界多國紛紛將3D打印作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長點(diǎn)加以培育。早在2012年，美國就將“增材制造技術(shù)”確定為首個制造業(yè)創(chuàng)新中心（后更名為“美國制造”），歐盟、韓國、日本、新加坡、俄羅斯等國也通過各種措施促進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。

    從3D打印興起開始，我國先后頒布了多項(xiàng)政策支持3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在政策的支持下，3D打印企業(yè)如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，并快速成長，北京、廣東、浙江、陜西等地3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展也進(jìn)展顯著。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅廣東省從事3D打印業(yè)務(wù)的企業(yè)就超過400家，擁有多個3D打印產(chǎn)業(yè)園。

    隨著3D打印的火熱發(fā)展，數(shù)控機(jī)床等傳統(tǒng)的減材制造方式是否會被取代也成為了社會各界人士熱議的話題。近幾年，我國數(shù)控機(jī)床的技術(shù)正逐日提升，與3D打印各自找到了落地的場景。一般來說，數(shù)控機(jī)床需要通過事先編好程序，通過不斷地切削來實(shí)現(xiàn)物體的成型。而3D打印機(jī)的工作原理和數(shù)控機(jī)床類似，同樣依據(jù)計(jì)算機(jī)指令工作，所不同的是它是通過層層堆積原材料制造產(chǎn)品。所以3D打印也稱“增材制造”。

    3D打印與傳統(tǒng)制造業(yè)的顯著區(qū)別在于產(chǎn)品成型的過程上。在傳統(tǒng)的制造業(yè)，整個制造流程一般需要經(jīng)過開模具、切割、鑄造或鍛造、部件組裝等過程成型。3D打印則免去了復(fù)雜的過程，無需模具、一次成型。因此，3D打印可以克服一些傳統(tǒng)制造上無法達(dá)成的設(shè)計(jì)，制作出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

    反過來看，數(shù)控機(jī)床是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）的一種類型，它可以加工復(fù)雜、精密、各式各樣的零件。一般而言，數(shù)控機(jī)床利用計(jì)算機(jī)指定的程序，通過削、銑等步驟剔除多余材料，來達(dá)到最終產(chǎn)品，屬于典型的減材制造。

    一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以“全球采購、分工協(xié)作”為主要特征，產(chǎn)品的不同部件往往在不同的地方進(jìn)行生產(chǎn)，然后再運(yùn)到同一地方進(jìn)行組裝。而3D打印則是“整體制造、一次成型”，省去了物流環(huán)節(jié)，節(jié)約了成本和時間。

    另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)以生產(chǎn)線為核心、以工廠為主要載體，生產(chǎn)設(shè)備高度集中。而3D打印則體現(xiàn)了以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合。

    機(jī)床作為傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展的一大產(chǎn)物，與新一代3D打印制造方式大有不同。機(jī)床是制造業(yè)的母機(jī)，如果3D打印技術(shù)能融入機(jī)床領(lǐng)域，無疑是如虎添翼。兩者結(jié)合不僅使生產(chǎn)制造效率提高，而且可以完成許多制造難題。

    機(jī)床中的專用機(jī)床，能夠根據(jù)客戶要求而定制功能，但功能不夠強(qiáng)大、豐富，可能還未達(dá)到隨心所欲地設(shè)計(jì)制造。但若隨著3D打印的引入，機(jī)床產(chǎn)品在普及與應(yīng)用度上均可能實(shí)現(xiàn)大大提升。

    據(jù)了解，3D打印技術(shù)在目前我國工業(yè)零部件制造方面已經(jīng)得到一定應(yīng)用，但尚未進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，其工藝與裝備，以及在醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用都有待進(jìn)一步開拓。就目前的形勢來看，3D打印技術(shù)并不具備取代傳統(tǒng)制造業(yè)的條件。在大批量制造等方面，以機(jī)床制造為體現(xiàn)的高效低成本的傳統(tǒng)減材制造法更勝一籌。

    當(dāng)然，隨著對金屬增材制造的重視，越來越多的傳統(tǒng)機(jī)床制造領(lǐng)域的設(shè)備廠商紛紛進(jìn)入到增材制造領(lǐng)域，有的推出基于數(shù)控加工中心的混合式增材制造設(shè)備，有的干脆直接進(jìn)入全新的增材制造領(lǐng)域。例如，日本馬扎克。馬扎克推出了Integrex i－400am（增材制造）的復(fù)合加工設(shè)備。Integrex i－400am是成套設(shè)備，比較適合于小批量生產(chǎn)的加工材料，如航空航天零部件耐熱合金的加工，零部件的高硬度材料的加工。

    減材制造與增長制造方式長期并存，是一個可以遇見的趨勢。不過，未來，這一狀況可能發(fā)生改變。不論如何，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品精細(xì)化、自動化、高效化制造的方式，將有望得到多元化應(yīng)用。（來源：智能制造網(wǎng)）