3D打印術係列

　　似乎一夜之間，3D打印就“火了”，迎麵撲來了3D概念股票、產(chan) 業(ye) 以及技術研究方麵的熱風。2013年世界3D打印技術產(chan) 業(ye) 大會(hui) 於(yu) 5月29到31日在北京舉(ju) 行，國內(nei) 外600多位代表就3D打印技術發展趨勢、3D打印技術產(chan) 業(ye) 化等議題展開討論。不少專(zhuan) 家認為(wei) ，目前3D產(chan) 業(ye) 還有很多路要走，其推廣是目前的短板，3D產(chan) 業(ye) “走進生活”更是有著不少路要走。

　　中國3D打印推廣應用是短板

　　2011年，英國《經濟學人》和美國的李福金先生撰文，稱3D打印技術將推動第三次工業(ye) 革命。3D打印領域資深專(zhuan) 家T erryWohlers(3D打印領域權威的Wohlers報告就是出自他之手)，在上周北京舉(ju) 行的世界3D大會(hui) 上表示，3D打印的各種要素正在融合，匯聚成為(wei) 一個(ge) 新的產(chan) 業(ye) 革命。“各個(ge) 行業(ye) 都受到它的影響，不僅(jin) 是傳(chuan) 統的航空、汽車、醫療等等行業(ye) ，同時也包括珠寶、時裝、食品、打印，還有巧克力的打印等，有各種各樣的產(chan) 品，還有紡織業(ye) 及人類的身體(ti) 組織。12年前就有團隊試著打印骨骼，植入到一隻狗的身體(ti) 當中，最後這隻狗存活下來。”T erryWohlers相信，未來3D打印可以打身體(ti) 的各種內(nei) 髒和組織，“相信在我們(men) 有生之年，我們(men) 能夠看到它的發生。這個(ge) 完美風暴正在匯聚，我們(men) 下一次的工業(ye) 革命做好了準備。”

　　亞(ya) 洲製造業(ye) 協會(hui) C E O羅軍(jun) 表示，3D打印技術目前還不是十全十美，還有待進一步的完善。3D打印技術30年來一直沒發展起來，有兩(liang) 個(ge) 方麵的原因：首先，3D打印技術不是一個(ge) 替代性很強的技術，無法替代傳(chuan) 統的製造業(ye) ；其次，現在從(cong) 事3D打印技術的基本上都是清一色的大學教授和科研單位的專(zhuan) 家，對市場的應用不太順利。中國3D打印的市場始終沒有真正“崛起”，是因為(wei) 推廣市場應用是其短板。

　　三大瓶頸製約3D打印應用

　　中國科學院廣州電子技術研究所所長李耀棠表示，目前製約3D打印技術的廣泛應用有材料、質量控製標準和打印成本三大瓶頸問題。

　　在材料方麵，3D打印目前的材料主要有光聚合物(光敏固化樹脂)、聚合物(ABS塑料等)、合金粉末和固態粉末4大類，目前打印材料多局限於(yu) 化學聚合物，即使是同一類的聚合物材料，在不同的廠家生產(chan) 同一種工藝的3D打印設備上也無法兼容使用，製約了材料的通用性。值得注意的是，國內(nei) 多數工業(ye) 級的3D打印機所用的材料多數是從(cong) 國外進口；3D打印直接製造金屬功能零件所用的合金粉末材料的研究尚處於(yu) 研發的階段，可選用的合金粉末材料也僅(jin) 限於(yu) 鈦合金、鈷鉻合金和不鏽鋼等少數幾種，無法滿足製造業(ye) 對金屬材料多樣性的需求。

　　“打印物件的質量控製也是一個(ge) 很大的問題。”李耀棠表示，目前對3D打印材料也沒有統一的標準，“標準問題會(hui) 影響3D打印技術的廣泛推廣應用”。

　　3D打印廣州應用相對較廣泛

　　“上世紀80年代末，全球首台3D打印機已在美國誕生。這個(ge) 產(chan) 業(ye) 以色列、美國、德國領跑全球，中國跟隨其後。”李耀棠告訴南都記者，中國在3D打印主流技術的研究水平和開發的3D打印設備的性能指標與(yu) 國外相比相差不遠。但是，在3D打印材料研發方麵則有著較大的差距，需要迎頭趕上。

　　相對西安、武漢、北京等城市而言，廣州在3D打印技術研究和設備開發方麵的起步較晚，研究的僅(jin) 有中科院廣州電子所和華南理工大學等幾個(ge) 較為(wei) 權威的研究機構，但3D打印的應用相對而言卻較廣泛。究其原因，是由於(yu) 廣州乃至廣東(dong) 省在消費類電子產(chan) 品、家電、汽車和機械製造等產(chan) 業(ye) 具有優(you) 勢，企業(ye) 的需求旺盛。如廣州生產(chan) 力中心、廣州隨爾模具公司等就較早引進美國和日本的3D打印設備，為(wei) 企業(ye) 產(chan) 品開發提供手板製作服務。

　　兩(liang) 問3D打印

　　3D打印是什麽(me) ？

　　3D打印(3D printing)是快速成型技術的一種，它以數字模型文件為(wei) 基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造實物。目前，它在模具製造、工業(ye) 設計等領域被用於(yu) 製造模型。在珠寶、鞋類 、工 業(ye) 設 計 、建 築 、工 程 和 施 工(A E C )、汽車、航空航天、牙科和醫療產(chan) 業(ye) 、教育、地理信息係統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

　　目前，工業(ye) 用3D打印機按打印工藝分為(wei) 7種類型：槽光固化、材料噴射、粘合劑噴射、材料擠出、粉末床熔融、疊層堆積、直接能量沉積。

　　3D打印能進家庭嗎？

　　華中科技大學材料學院教授史玉升認為(wei) ，3D打印技術將來可以進入家庭。因為(wei) 除了日常使用之外，它還有很大的教育潛力。“如果有了3D打印機，孩子可以脫離網絡，自己創造變形金剛把它打印出來，將來3D打印機進入家庭，對孩子的教育特別有幫助。”

　　但是，目前的技術離3D打印進入家庭仍舊有一段距離。“3D打印的技術實現牽涉到軟件、運動控製、材料等多學科的技術。”李耀棠說，這會(hui) 涉及非常複雜的算法問題。雖然現在流行許多個(ge) 人3D打印機，但是個(ge) 人愛好者很難對其核心部分進行改進。還有運動控製、材料等問題，從(cong) 技術實現的角度看，掌握3D打印技術並不簡單。

　　目前，世界上僅(jin) 有100多家生產(chan) 商生產(chan) 個(ge) 人3D打印機。