石化企業(yè)紛紛進駐3D打印 有“錢途”嗎？

　　一、什么是3D打印技術(shù)?

　　3D打印技術(shù)亦被稱為“增量制造”(Additive Manufacturing)，是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計算機數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動技術(shù)以及新材料等技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的一項數(shù)字化制造技術(shù)，其采用“分層制造，逐層疊加”的原理直接將設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為三維實體，由傳統(tǒng)制造的“去除法”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸鲩L法”，使產(chǎn)品設(shè)計、制造的周期大大縮短，產(chǎn)品開發(fā)的成本大大降低，由于具有廣泛的應(yīng)用市場而受到市場關(guān)注。

　　工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一類3D打印材料，石化行業(yè)由于兼具3D打印供需方的角色，是推動3D打印業(yè)發(fā)展的主要支柱。

　　二、3D打印現(xiàn)在有市場么?

　　中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍表示，2014年全球3D打印的產(chǎn)值是300億元(人民幣，下同)，今年將突破500億元。他預(yù)計到2020年，全球3D打印的產(chǎn)值有望突破1500億元。

　　在3D打印應(yīng)用方面，消費商品和電子領(lǐng)域仍占主導(dǎo)地位，航空器制造和醫(yī)學(xué)應(yīng)用是過去幾年增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域。在設(shè)備擁有量上，美國占全球的38%，中國繼日本和德國之后，以約9%的份額占第4位。

　　三、3D打印為什么和石油有關(guān)?

　　3D打印技術(shù)的核心技術(shù)包括打印材料和打印設(shè)備。與設(shè)備研發(fā)相比，材料的研發(fā)難度更大。3D打印不僅是一場制造革命，也是一場原材料革命。石油化工行業(yè)既能生產(chǎn)合成樹脂、塑料等3D打印所需要的原材料，同時石油機械、化工裝備的制造與修復(fù)也是3D打印的應(yīng)用行業(yè)之一。

　　石化產(chǎn)業(yè)是3D打印材料的支柱。目前大部分已知的可用于3D打印的塑料耗材都是通過石油提煉的。3D打印所用的原材料都是專門針對3D打印設(shè)備和工藝而研發(fā)的，其形態(tài)一般有粉末狀、絲狀、層片狀、液體狀等。3D打印所使用的石油化工類原材料主要包括工程塑料、光敏樹脂等。

　　從應(yīng)用來看，3D打印技術(shù)目前雖然在制造石油機械零部件方面還處于嘗試階段，但該技術(shù)在石油及石化領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊。

　　隨著鉆井環(huán)境變得越來越差，如鉆井的超深水區(qū)，3D打印對于石油工業(yè)將變得更加重要，3D打印技術(shù)可讓工程師實現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)計以應(yīng)對極端環(huán)境所帶來的種種挑戰(zhàn)。

　　四、都有哪些材料可以用于3D打印?

　　工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一類3D打印材料，常見的有ABS、PC、尼龍類材料等。近年來歐美及國內(nèi)公司已研發(fā)應(yīng)用了各種類型的材料：如以色列Objet公司開發(fā)的類ABS樹脂材料及名為VeroClear的清晰透明材料;3DSystems公司生產(chǎn)的注塑材料VisiJetM3Black，Taulman3D的尼龍聚合物打印材料taulman645;Orbi-Tech公司的打印絲材BendLay;比利時公司MaterialiseNV的新型聚氨酯材料TPU92A-1等。

　　國內(nèi)研究3D打印材料的單位比較少，比較突出的有：北京航空航天大學(xué)對短切玻璃纖維增強ABS復(fù)合材料進行了一系列的改性研究;北京太爾時代公司通過和國內(nèi)外知名的化工產(chǎn)品供應(yīng)商合作，推出高性能FDM成型材料ABS04;華中科技大學(xué)研究了改性聚苯乙烯支撐材料;蘭州化物所通過在3D打印樹脂中加入引發(fā)劑實現(xiàn)引發(fā)劑集成型3D打印。