【印聯(lián)傳媒網(wǎng)訊】3D打印的熱潮正在不斷進(jìn)入各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，它的應(yīng)用正滿(mǎn)足當(dāng)代人的追求需要。3D打印正以前所未有的速度，大步向我們走來(lái)。

　　3D打印能夠立體整體成型

　　3D打印技術(shù)最早出現(xiàn)在美國(guó)，俗稱(chēng)“增材制造”，通俗地說(shuō)就是一種三維立體成型技術(shù)。上世紀(jì)80年代，美國(guó)人查爾斯·霍爾發(fā)明了光固化快速成型技術(shù)，申請(qǐng)專(zhuān)利后，注冊(cè)了3D System公司，如今已成為3D打印設(shè)備巨頭之一。

　　3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的通過(guò)切削、鉆孔等方法的減材制造工藝相反，其通常“打印”過(guò)程是：產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)成型后，將其分割成一系列數(shù)字切片，這些切片的信息傳送到3D 打印機(jī)上，后者會(huì)連續(xù)地將這些薄型層面通過(guò)特殊膠水堆疊起來(lái)，直到形成一個(gè)固態(tài)物體成型。因而，專(zhuān)業(yè)上又可稱(chēng)快速成型技術(shù)。

　　“與蓋樓過(guò)程一樣，3D打印也是從地基建起，通過(guò)打印材料的層層疊加，最終形成一個(gè)完整的立體物品。”華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授史玉升說(shuō)。

　　他介紹，在理想狀態(tài)下，塑料、金屬、陶瓷、沙子等材料經(jīng)過(guò)特殊處理都可以用來(lái)做打印的“墨水”。

　　當(dāng)前，3D打印不僅可以生產(chǎn)出栩栩如生的工藝玩具，還能制造出復(fù)雜的金屬零件、假牙、假肢，而現(xiàn)在科學(xué)家更大膽的想法是：“打印”出個(gè)性化的活體組織，解決器官移植的難題。

　　查爾斯·霍爾發(fā)明了光固化快速成型技術(shù)只是3D打印技術(shù)中的一種，隨著增材制造理念的推廣，科學(xué)家還開(kāi)發(fā)出其他類(lèi)型的立體成型技術(shù)。當(dāng)前，主流的還有熔融沉積造型和選擇性激光燒結(jié)兩種方式，技術(shù)的發(fā)展擴(kuò)寬了3D打印所能使用的材料類(lèi)型和領(lǐng)域。

　　3D打印是對(duì)傳統(tǒng)制

　　造業(yè)的改變和補(bǔ)充

　　“沒(méi)料到3D打印受到這么多人的關(guān)注。” 英國(guó)某3D打印設(shè)備制造商的高級(jí)銷(xiāo)售工程師馬國(guó)強(qiáng)說(shuō)。

　　去年4月，《第三次工業(yè)革命》作者杰里米·里夫金在《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》刊文表示，以3D打印技術(shù)為代表的數(shù)字化制造技術(shù)，是引發(fā)第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素。今年初，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在國(guó)情咨文中激情、高調(diào)發(fā)言，再次助推了“3D打印熱”的興起。

　　3D打印對(duì)物體直接復(fù)制成型的特點(diǎn)，使其在單個(gè)或小批量模具和復(fù)雜零部件的生產(chǎn)中占得優(yōu)勢(shì)，然而，傳統(tǒng)工藝的成本和速度優(yōu)勢(shì)卻是3D打印技術(shù)無(wú)法比擬的。比如，只要開(kāi)好模具，便可以短時(shí)間實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，而受制于材料等因素，3D打印技術(shù)上理論可行的，現(xiàn)實(shí)中卻遇到重重阻礙。

　　馬國(guó)強(qiáng)說(shuō)，3D打印技術(shù)概念已經(jīng)起伏了好幾次，每當(dāng)應(yīng)用往前突破一步，產(chǎn)業(yè)界、科技界就會(huì)興奮地討論未來(lái)的可能性，但試探一段后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，熱度也便迅速降下來(lái)。

　　最近刺激產(chǎn)業(yè)憧憬的，是在航空航天和生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。北京航空航天大學(xué)王華明教授利用激光燒結(jié)技術(shù)，做出了飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整理構(gòu)件，標(biāo)志著在大型金屬構(gòu)件上取得重大突破。生物醫(yī)療方面，雖然受制于材料，但病理模型制作以及組織工程器官培育，已經(jīng)被看做3D打印技術(shù)未來(lái)非常有前途的應(yīng)用。

　　馬國(guó)強(qiáng)認(rèn)為，這次3D打印熱可能持續(xù)時(shí)間會(huì)長(zhǎng)一點(diǎn)，畢竟已經(jīng)做出了一些成熟的應(yīng)用。

　　“軍工和健康醫(yī)療的投資較少考慮成本，為3D打印試驗(yàn)提供了可能。”上海大學(xué)快速制作工程中心主任胡慶夕說(shuō)，即使如此，3D打印技術(shù)只能說(shuō)對(duì)傳統(tǒng)制造方式有改變，是原有方式的補(bǔ)充，還稱(chēng)不上有根本的革新。

　　關(guān)鍵是設(shè)備，關(guān)鍵的關(guān)鍵是材料

　　“我國(guó)在裝備的功能方面并不比國(guó)外差，但在設(shè)備可靠性、材料、應(yīng)用方面還有不少差距。”史玉升說(shuō)。

　　“3D打印的關(guān)鍵是設(shè)備，而關(guān)鍵的關(guān)鍵則是材料。”世界3D打印設(shè)備領(lǐng)域的某頂尖供應(yīng)商大中華區(qū)總經(jīng)理吳承軒說(shuō)，中國(guó)在金屬材料研究方面與德國(guó)估計(jì)有五年差距。

　　南京紫金立德電子有限公司總經(jīng)理連寧說(shuō)，材料品種少，精度差，在材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上，我國(guó)已經(jīng)被國(guó)外甩開(kāi)了很多。“同樣打印一張名片，國(guó)外樹(shù)脂材料打印出來(lái)的可能十幾天才會(huì)變形，我們的兩分鐘就不行了。”

　　據(jù)了解，國(guó)內(nèi)很少人做材料方面的基礎(chǔ)研究，造成了當(dāng)前“有鍋沒(méi)米”的局面，而缺乏材料也影響應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。進(jìn)口樹(shù)脂材料高達(dá)2000元/公斤，而用于組織器官培育生物材料每克在百元左右，高昂的成本限制產(chǎn)業(yè)化和相關(guān)研究的推進(jìn)。

　　吳承軒說(shuō)，在歐美國(guó)家，航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)和模具制造四大行業(yè)，3D打印技術(shù)已有較為成熟的應(yīng)用。如果這些應(yīng)用推廣到中國(guó)，對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會(huì)有較大的促進(jìn)作用。

　　連寧也認(rèn)為，2016年左右，如果技術(shù)得到完善，材料品種增多，我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)未來(lái)可能會(huì)有一個(gè)爆發(fā)性的增長(zhǎng)。

　　勿再熱炒概念，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究

　　3D打印技術(shù)，僅僅是技術(shù)革新，還是技術(shù)革命，各界仍然有不同的觀點(diǎn)。

　　“過(guò)不了兩三年估計(jì)還會(huì)掉下來(lái)。”胡慶夕擔(dān)憂(yōu)，當(dāng)前很多民眾對(duì)3D打印技術(shù)并不了解，把它當(dāng)成無(wú)所不能，而捧得越高，摔得越厲害。

　　公眾關(guān)心的進(jìn)家庭的3D打印機(jī)，主要是指“桌面級(jí)的3D打印機(jī)”，即愛(ài)好者使用的低端設(shè)備。業(yè)內(nèi)人士分析，這并不代表市場(chǎng)的主流，未來(lái)工業(yè)級(jí)打印是主要市場(chǎng)。與家庭電腦不同，3D打印技術(shù)對(duì)使用者的設(shè)計(jì)能力有較高要求，因而對(duì)“3D打印進(jìn)家庭”這一概念不應(yīng)有太高期望。

　　連寧介紹，國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域有限，市場(chǎng)還非常小，30多家相關(guān)企業(yè)真正依靠3D打印盈利的并不多。

　　“3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展需做好頂層設(shè)計(jì)。”連寧說(shuō)，政府要重視，但更應(yīng)該冷靜、客觀、理性的引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

　　他認(rèn)為，值得注意的是，3D打印概念的升溫引來(lái)了不少地方政府對(duì)發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)的興趣，但實(shí)際上有發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)的城市并不多。

　　“如果不注重核心技術(shù)的研發(fā)，就是搞幾塊地，把工廠建起來(lái)了，做裝備加工。最終的利潤(rùn)將被國(guó)外公司拿去，技術(shù)上還受別人控制。”

　　連寧說(shuō)，發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)設(shè)備和材料的基礎(chǔ)研發(fā)。此外，要打破當(dāng)前各自為政的局面，集中資源，來(lái)共同突破一些東西，再用這些技術(shù)來(lái)支撐3D打印技術(shù)的發(fā)展。

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