3D打印不是一般的火。

　　然而當你真的看到3D打印機出來的樹脂產(chan) 品和過程的時候，恐怕還是會(hui) 對這個(ge) 熱門技術有一點失望。打印時間長、精度不夠、色彩也不那麽(me) 逼真。不過沒關(guan) 係，這些都不阻礙3D打印成為(wei) 大熱門，畢竟它仍處於(yu) 初級階段，而且發展成熟以後，確實會(hui) 改變製造業(ye) 的生產(chan) 方式，也會(hui) 讓我們(men) 的生活發生一些變化。

　　當人們(men) 都在關(guan) 注3D打印的機器是如何工作的，3D打印究竟能做出什麽(me) 的時候，已經忽視了3D打印未來最賺錢的部分之一：材料。美國巨頭3D System測算，未來3年，材料部分將成為(wei) 3D行業(ye) 最大的利潤來源。還記得惠普打印機是怎麽(me) 賺錢的嗎？沒錯，賣硒鼓墨盒！這是否對你讀懂3D打印行業(ye) 也有些啟發呢？

　　利潤從(cong) 哪兒(er) 來

　　材料將更賺錢 現多被國外壟斷

　　未來3D打印技術的發展，肯定是對材料的要求越來越多，也越來越高。我國材料相關(guan) 行業(ye) 的發展是怎樣的？

　　姚山：我認為(wei) 未來3D打印材料和技術是互相促進互相發展的一個(ge) 過程。僅(jin) 僅(jin) 看到奧巴馬政府支持3D打印的政策是不夠的，應該看到他還有一個(ge) 材料基因組的計劃。這兩(liang) 個(ge) 計劃是並行的。材料方麵要通過多尺度數學建模、計算機仿真等數字化新技術，實現新材料的快速研發。實際上3D打印解決(jue) 了材料成型的問題，過去複雜的形狀結構可以用新的方法來成型。但是材料成型以後，還要解決(jue) 工程應用所必需的材料性能的問題，除了成型性以外的其他材料性能上的要求，比如防腐、強度硬度等等。這就對新材料提出了要求。如果有新的材料能夠達到傳(chuan) 統工藝做出來產(chan) 品的性能，那會(hui) 很有市場價(jia) 值。

　　在鑄造領域，3D打印可以做出來很複雜的鑄型，但是要配合新的鑄造合金，使得鑄造出的樣件性能達到傳(chuan) 統的鍛件水平或更高，就可以對工業(ye) 產(chan) 生更大影響，甚至達到“以鑄代鍛”。鑄造有個(ge) 好處就是在複雜形狀製造上有優(you) 勢，但是在性能上不如鍛造的產(chan) 品。如果有新的鑄造材料研製開發出來，就可以製作高端的製件。

　　過去為(wei) 什麽(me) 不做材料的研發？因為(wei) 成型技術不成熟，即使有再好的材料也無法用鑄造的方法成型。3D打印技術已提供了新的成型技術，下一步一定可以促進新的材料的發展。

　　未來3D打印的材料領域會(hui) 怎樣發展？是出現很多種，還是有某些通用的？

　　姚山：將來適應3D打印的一些新材料肯定會(hui) 層出不窮的出現。因為(wei) 目前國外的材料比較貴，國內(nei) 有些研究人員也看到了這種市場或者說需求，結合自己的研究方向和特長，去開發新材料，甚至是新的材料體(ti) 係。

　　樹脂材料主體(ti) 是做模型用的，這個(ge) 領域主要是降低成本。新的技術或新材料的產(chan) 生會(hui) 使成本下降。我相信在比較短的時間內(nei) ，大量材料會(hui) 湧現出來。還有金屬粉，比如鈦粉、不鏽鋼粉，就有人做，但是由於(yu) 需求量小，成本比較高，將來金屬成形技術成熟了，這方麵的成本也會(hui) 下降。

　　目前材料價(jia) 格高的主要原因還是國外的專(zhuan) 利和壟斷。還有一個(ge) 原因是我們(men) 需求量比較少，沒有必要自己做。按照我個(ge) 人的判斷，製造業(ye) 一旦重視起來，三到五年我們(men) 的需求量上來了，成本一定會(hui) 下降。

我們(men) 的材料領域在哪個(ge) 方麵比較薄弱？ 

　　姚山：我目前覺得樹脂類的材料可能比較弱。金屬粉體(ti) 需求量比較小，比較高端，國內(nei) 應該不比國外差多少。生物應用材料大多在做基礎研究，既需要解決(jue) 成型問題，還要麵對生物活性和生物相容性等問題，還需要不斷探索和研究。現在需求量比較大的還是常規的3D打印材料，液態樹脂的、樹脂粉、尼龍粉、蠟粉等，國外壟斷了很多，我們(men) 下一步還是應該在這個(ge) 領域尋求更大的發展。

　　哪些領域最靠譜

　　航空航天、汽車最成熟 生物醫療最熱門

　　目前做的比較成熟的是哪些行業(ye) 呢？這些行業(ye) 是怎樣的模式？

　　姚山：咱們(men) 比較成功的第一類是航空航天，這種比較高端、複雜的行業(ye) 製件，我們(men) 國內(nei) 水平和國際可以說是相當的或者說是同步的。在這個(ge) 體(ti) 係中，水平上可能差距不大，甚至有些地方我們(men) 還比他們(men) 做得好。3D打印在這個(ge) 領域的應用應該說是比較成熟的市場。但是由於(yu) 航空航天製造領域的特點，傳(chuan) 統方法工藝成本也非常高，應用3D打印的方法，可能成本比傳(chuan) 統方法要低、製造周期更短。這樣就使得這項技術在這個(ge) 行業(ye) 發展的比較快，應用比較成功。

　　另外一個(ge) 成功行業(ye) 是汽車行業(ye) 。據我了解3D打印的市場份額有30%多是在汽車行業(ye) 。新產(chan) 品的研製、新車型的開發階段大量采用了3D打印技術。汽車行業(ye) 已經趨近於(yu) 成熟。國內(nei) 有些汽車廠商已經開始考慮，學習(xi) 國外的方法，甚至已經引入了3D打印技術。其實十幾年前我國汽車行業(ye) 已經用了這種方法，比如說大連柴油機采用了這個(ge) 技術做過新產(chan) 品開發。所以說國內(nei) 的汽車行業(ye) 對3D打印這項技術認識還是比較早的，隻是數量上還不夠。

　　汽車行業(ye) 是怎樣具體(ti) 應用的呢？

　　姚山：首先是車體(ti) 設計，新設計的車型如果做一套正規模具成本會(hui) 非常非常高，可以通過3D打印技術，製造試製用的模具或者替代模具的一種產(chan) 品來製造白車身，速度很快，成本也不高。甚至如果隻從(cong) 外形來講，可以用樹脂等材料打印出來，讓大家評判、實際感覺新車的外觀，看看是不是能接受，這不是工程應用，僅(jin) 僅(jin) 是看外形的，這樣可能很短時間、很低成本就能完成車型的設計。還有就是新型發動機的研製，發動機很多都是鑄造成型的。如果要是傳(chuan) 統方法做模具去實現鑄造，成本很高。用3D打印

　　技術就可以不用模具，實現一些新的發動機的試製，可以縮短周期，降低成本，尤其是縮短周期，效益更加明顯。

　　3D打印這項技術在生物應用方麵，是否和實際應用還有很大距離？

　　姚山：生物醫藥的應用是最熱門的領域和方向。因為(wei) 生物應用大都是個(ge) 體(ti) 化的，不適合批量生產(chan) ，比如牙齒、骨骼的修複，除了材料強硬度性能要求以外，還有生物相容性等問題，而且是一個(ge) 高附加值的領域。未來肯定是一個(ge) 很重要的方向。這裏麵涉及材料問題非常多。所以我個(ge) 人覺得還沒有到社會(hui) 大眾(zhong) 應用的狀態，除了一些假牙的製作倒是有可能。其他的比如要把金屬製成的骨骼體(ti) 係和生物多種材料複合到一起打印，還沒有到實際應用的狀態。

　　誰有積極性

　　期待企業(ye) 創新性投入 仍需政策引導

　　這個(ge) 行業(ye) 現在麵臨(lin) 的問題是什麽(me) ？需要怎樣的支持才能讓3D打印真正進入生產(chan) 生活？

　　姚山：今年科技部的支撐計劃和863計劃已經有一些項目在支持3D打印。遼寧、江蘇、山東(dong) 很多地方，從(cong) 省裏到市裏，也有一些項目方麵的支持或出台引導性的政策。我現在個(ge) 人認為(wei) ，不完全是政府認識和政策上的問題，主要還是企業(ye) 的積極性沒有完全調動起來。

　　企業(ye) 是要看具體(ti) 的應用和效果，這畢竟是一個(ge) 新技術，如果這項技術在某些企業(ye) 取得了顯著效果，企業(ye) 的需求量會(hui) 隨之而增長。企業(ye) 前期做這些事情肯定投入大、成本高、有風險，政府可以通過稅收、項目支持、扶持政策，讓他們(men) 先做起來。隻要一做起來，後續市場變大了，不用政府再投入了，這個(ge) 市場也會(hui) 發展的很好。所以說引導很重要。我們(men) 的企業(ye) 大多是跟蹤型的，不太願意創新性投入，隻有少數企業(ye) ，或者那些有敏感性的人，他們(men) 才願意做這件事。但他們(men) 的投入很高。但我們(men) 的企業(ye) 大多是跟風型的，某一個(ge) 企業(ye) 做好了，後續很多企業(ye) 都跟進了。現在應該說是培育和孵化的階段，成熟度已經比較高，需要一些引導的政策。

　　現在有一些鑄造、裝備製造企業(ye) 也在和我聯係。可以說早期認為(wei) 這項技術能帶來效益、有這個(ge) 認識的人群已經出現了，但是真正能有市場成熟度，我判斷還需要兩(liang) 三年。等這些先走一步的人群，創造了價(jia) 值，贏得了回報，後麵會(hui) 有大批的人跟進這個(ge) 市場。

　　怎樣看待3D打印和傳(chuan) 統工業(ye) 製造領域的關(guan) 係？

　　姚山：3D打印這個(ge) 技術從(cong) 新產(chan) 品研發角度講，應該說有絕對優(you) 勢。等產(chan) 品定型以後，到大批量生產(chan) ，它的優(you) 勢會(hui) 變小。但是並不一定沒有應用。比如傳(chuan) 統製造也是先把模具做出來，然後用壓力加工等方法成型。但是模具也是單件的、小批量的產(chan) 品，如果用3D打印去做模具，就是很好的應用。3D打印可以和傳(chuan) 統的技術有一個(ge) 很好的融合，對傳(chuan) 統製造技術和工藝流程帶來一種改變。

　　大家不要把3D打印和傳(chuan) 統技術相對立，好像3D打印一定要取代傳(chuan) 統。不是這樣的。我覺得3D打印第一步是融合傳(chuan) 統，改變部分流程或工藝，最後可能隨著材料技術的發展，3D打印可能直接走到應用。另外，由於(yu) 材料、機器成本比較高，企業(ye) 沒有能力買(mai) 大量裝備。我聽說美國有一家做假牙的公司，一個(ge) 企業(ye) 有150台3D打印機。這個(ge) 例子提示我們(men) ，3D打印一定不能批量嗎？這是一個(ge) 相對的概念。現在的情況是設備成本高，台套數量少，暫時無法形成批量生產(chan) 的狀態。如果成本降下來，也可能形成批量的製造能力。