你需要一頓豐(feng) 盛的早餐？你需要一雙精致無比的鞋子？你需要給孩子準備奇異的玩具？你需要一部功能強大的汽車？沒關(guan) 係……隻管打印出來就行了。

　　這是全球首部全麵講述3D打印的著作《3D打印：從(cong) 想象到現實》一書(shu) 的作者，胡迪·利普森和梅爾芭·庫曼為(wei) 我們(men) 描述的場景。

　　6月29日，胡迪·利普森和梅爾芭·庫曼應邀到西北工業(ye) 大學訪問，並作題為(wei) 《3D打印的未來》的演講。他們(men) 帶著在場師生，走進3D打印的世界，認識當下這個(ge) 最酷的東(dong) 西——它將從(cong) 想象變成現實，並帶來一場深刻的社會(hui) 革命。

　　3D打印：是神話還是實話？

　　3D打印技術原指增材製造（Additive Manufacturing）技術中的一種，現在普遍被用來描述增材製造行業(ye) 。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物體(ti) 。3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。過去其常在模具製造、工業(ye) 設計等領域被用於(yu) 製造模型，現正逐漸用於(yu) 一些產(chan) 品的直接製造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(ye) 設計、建築、工程和施工（AEC）、汽車、航空航天、醫療、教育、地理信息係統、土木工程以及其他領域都有所應用。

　　早在20世紀80年代中期，3D打印技術就已經出現，現今已曆經近30個(ge) 年頭。在較長的發展曆程中，3D打印由於(yu) 技術、經濟等因素的限製，沒有對現有生產(chan) 模式產(chan) 生質的改變，而進入2012年之後，隨著美國一係列製造業(ye) 振興(xing) 計劃的宣布，3D打印作為(wei) 其中製造業(ye) 振興(xing) 的新技術而備受關(guan) 注，由一個(ge) 冷門的名詞變得家喻戶曉，資本市場也對相關(guan) 技術和公司十分看好。

　　3D打印技術的“大熱”，也讓《3D打印：從(cong) 想象到現實》一書(shu) 成為(wei) 在國內(nei) 市場的熱銷讀物。而胡迪·利普森和梅爾芭·庫曼的到來，“更是在古城西安的炎熱中，為(wei) 我們(men) 帶來對3D打印技術熱切關(guan) 注。”學校凝固技術國家重點實驗室主任黃衛東(dong) 教授在主持演講活動時表示。

　　胡迪·利普森，康奈爾大學機械工程與(yu) 計算機科學技術教授，他還是一家創造機器實驗室的負責人，專(zhuan) 注於(yu) 自動化設計和機器製造。他在3D打印領域的研究成果，發表在了《自然》、《科學》、《紐約時報》、《發現》等多家雜誌和其他媒體(ti) 上。

梅爾芭·庫曼，在微軟和康奈爾大學有著15年的產(chan) 品和研發經曆，她現在是一家創新公司的總裁。

　　他們(men) 在報告中講述了3D打印技術的突破性發展，以及3D打印技術將如何應用在學校、廚房、醫院等場所。他們(men) 預測，不遠的未來，我們(men) 完全可以用電腦把自己想要的東(dong) 西設計出來，然後進行三維打印。通過電子設計文件或設計藍圖，3D打印技術將會(hui) 把數字信息轉化為(wei) 實體(ti) 物品。當然，這還不是3D打印的全部，3D打印最具魔力的地方是，它將給材料科學、生物科學帶來翻天覆地的變化，最終的結果是科學技術和創新呈現爆發式的變革。

　　梅爾芭·庫曼女士重點解讀了3D打印的10大特性：成本和延時趨近於(yu) 零、多樣化製造而不增加成本、無需組裝、零時交付、天馬行空的設計空間、零技能傻瓜式製造、簡單便捷式製造、減少廢棄副產(chan) 品、無限組合的材料、精確的實體(ti) 複製和修改。

　　“我對這個(ge) 技術了解得越多，就越難預測，主要是因為(wei) 有很多的可能性。”胡迪·利普森先生則還是為(wei) 我們(men) 勾勒了3D打印的未來發展篇章：可以打印任意形狀和輪廓、打印全新的合成材料、打印集成的可運行的係統、從(cong) 模擬到數字。

　　未來發展：對傳(chuan) 統製造的補充而不是替代？

　　今年4月，英國《經濟學人》刊文認為(wei) ，3D打印技術將與(yu) 其他數字化生產(chan) 模式一起，推動第三次工業(ye) 革命的實現。美國《時代》周刊也將3D打印產(chan) 業(ye) 列為(wei) “美國十大增長最快的工業(ye) ”。

　　傳(chuan) 統製造技術是“減材製造技術”，3D打印則是“增材製造技術”，它具有製造成本低、生產(chan) 周期短等明顯優(you) 勢，被譽為(wei) “第三次工業(ye) 革命最具標誌性的生產(chan) 工具”。

　　現在，即使在普通人的生活中，3D打印也不算是什麽(me) 稀罕物了。日前，專(zhuan) 家預測民用市場未來一定有爆發式的增長，甚至到2016年，將有一萬(wan) 家3D打印實體(ti) 店，這意味著3D打印將像傳(chuan) 統打印一樣，成為(wei) 生活的一部分。在西安，也擁有了對公眾(zhong) 開放的3D打印照相館。

　　而目前世界上最先進的3D打印機，不隻是打印塑料和樹脂材料，還可以用巧克力打出小兔子，用橡膠材料打印出鞋底，甚至打印人體(ti) 器官、汽車、手槍等等。不久的將來，人們(men) 還會(hui) 看到設計師用水泥、石頭和沙子打印出的“單片環狀結構件”組合而成的別墅……在航空航天、生物醫療、汽車製造、武器裝備等等領域，3D打印五花八門的應用，隻能讓你驚呼“沒有什麽(me) 不可能”。

　　3D打印技術的發展前景如何？中國能否抓住這一技術變革帶來的機遇，在工業(ye) 製造上趕超發達國家？

西北工業(ye) 大學凝固技術國家重點實驗室，是我國3D打印技術研發最出色的單位之一，主要發展名為(wei) “激光立體(ti) 成形”的3D打印技術。該技術通過激光融化金屬粉末，幾乎可以“打印”任何形狀的產(chan) 品。其最大的特點是，使用的材料為(wei) 金屬，“打印”的產(chan) 品具有極高的力學性能，能滿足多種用途。

　　“隨著航空航天技術的發展，零件構造越來越複雜，力學性能要求越來越高，重量卻要求越來越輕，通過傳(chuan) 統工藝很難製造。而3D打印則可以滿足這些需求。”凝固技術國家重點實驗室主任黃衛東(dong) 介紹說。

　　當日，胡迪·利普森和梅爾芭·庫曼專(zhuan) 程前往該實驗室參觀。在一台“激光立體(ti) 成形”設備下，透過“打印機”的玻璃窗看到，一束激光在計算機控製下移動，激光頭兩(liang) 側(ce) 噴嘴噴出的金屬粉，被激光熔化，一層層凝固、堆積。一小會(hui) 兒(er) ，一個(ge) 結構複雜的金屬件展露出雛形。胡迪·利普森和梅爾芭·庫曼在玻璃窗前，認真地觀察，興(xing) 奮地說：“太漂亮了！”

　　為(wei) 國產(chan) 大飛機C919製造中央翼緣條，是3D打印技術在航空領域應用的典型。據黃衛東(dong) 介紹，中央翼緣條長達3米，是大型鈦合金結構件。西工大與(yu) 中國商用飛機有限公司合作，應用激光立體(ti) 成形技術解決(jue) 了C919飛機鈦合金結構件的製造問題。胡迪·利普森教授在現場了解到相關(guan) 情況後表示，“非常震驚。”

　　與(yu) 傳(chuan) 統的製造技術相比，3D打印具有加工成本低、生產(chan) 周期短、節省材料等明顯優(you) 勢，從(cong) 航空、動力裝備到醫療、體(ti) 育、影視等諸多領域，均可大顯身手。

　　事實上，在美英等國，3D打印技術已有較為(wei) 廣泛的應用。

　　大到飛行器、賽車，小到服裝、手機殼，製造廠家借著3D打印的東(dong) 風，煥發出新的生命力。由於(yu) 3D打印製品能實現產(chan) 品的自然無縫連接，從(cong) 而達到傳(chuan) 統製造方法遠不可即的結構穩固性和連接強度，已成為(wei) 國外研究空間飛行器的關(guan) 鍵技術。據悉，美國國家航空航天局正在研究一項被稱為(wei) “未來3D打印宇宙飛船”的技術，希望通過3D打印，製造出“廉價(jia) 的機器人宇宙飛船”。

　　在美國，價(jia) 格低、操作簡便的小型家用3D打印機已到了“每4公裏範圍內(nei) 有一台”的普及程度，其購買(mai) 量不斷攀升。

　　在我國，包括我校在內(nei) 的多所高校和科研機構也相繼研發出多種係列的3D打印設備，部分技術已達到世界領先水平。

　而胡迪·利普森教授在接受采訪時卻始終保持對3D打印技術的“冷靜”。他說，“要冷靜對待3D打印技術的發展，找到這項技術和大規模工業(ye) 製造的結合點，發揮該技術的應用。3D打印技術並非萬(wan) 能，不能替代傳(chuan) 統的大規模製造，因為(wei) 兩(liang) 者所生產(chan) 的內(nei) 容是不一樣的。作為(wei) 大學研究而言，往前多走一步，是很有必要的。”

　　據了解，增材製造技術在我國重工業(ye) 零部件製造方麵得到一定應用，但尚未進入大規模工業(ye) 化，其工藝與(yu) 裝備都有待進一步開發。就目前的形勢來看，3D打印技術尚不具備取代傳(chuan) 統製造業(ye) 的條件；在大批量製造等方麵，高效低成本的傳(chuan) 統減材製造法仍是主流。

　　難以形成規模經濟，是3D打印的軟肋。如何邁過這道坎兒(er) ，是目前科技界和工業(ye) 界的待解難題。

　　梅爾芭·庫曼女士則認為(wei) ，3D打印技術正在改變我們(men) 的生活，這種改變應該是一種過程。對於(yu) 未來，她認真地說，“激發孩子們(men) 的想像力，這是3D打印技術對下一代的最重要之處。”