早上起來,先是用3D打印一份“蛋糕”;填飽肚子後,再用3D打印了今年時髦的“衣服”、“鞋子”、“領帶”和“皮帶”;一身打扮之後,乘上3D打印的“汽車”去上班;到了單位,老板告訴我,客戶需要一份3D打印的“心髒”……
這些看似科幻片裏的圖景,正在一步步變為(wei) 現實。3D打印技術正在成為(wei) 時下最熱話題之一,甚至有人把它喻為(wei) “第三次技術革命的標誌”。
3D打印(3D printing),即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為(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) 的技術。
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、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。
不一樣的世界
傳(chuan) 統技術條件下需要複雜工藝才能完成的製作,現在隻需輕輕一按鼠標,各種工藝品、玩具、服裝鞋帽、小提琴就會(hui) 被打印出來,而且3D打印還能實現商品的無縫對接,這會(hui) 讓商品更加堅固,並且實現傳(chuan) 統技術無法實現的特定的內(nei) 部結構。3D打印技術帶來的震撼甚至可以與(yu) “克隆”相媲美。
業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家於(yu) 雷表示,之前的十幾年時間裏,3D技術的應用處在一個(ge) 準備期的狀態,從(cong) 去年開始,3D打印在國內(nei) 突然成為(wei) 最熱門的技術。美國總統奧巴馬甚至在2013年的國情谘文中都有所提及,因為(wei) 它為(wei) 美國國內(nei) 就業(ye) 提供了新思路。“我們(men) 的‘兩(liang) 會(hui) ’也提到了這個(ge) 行業(ye) ”,於(yu) 雷說,目前在國內(nei) ,此項技術正是炙手可熱時。
“普通3D打印機器的打印精度可以達到0.1毫米,相對於(yu) 傳(chuan) 統工藝,它的省時、省事兒(er) 、損耗小優(you) 勢明顯。”於(yu) 雷說。
早在3D打印技術興(xing) 起之初,美國的福特、通用等製造生產(chan) 商便爭(zheng) 先恐後地把該技術引入公司的鑄造生產(chan) 中。福特利用3D打印技術為(wei) 測試車輛打印氣缸蓋、刹車片和後橋。得益於(yu) 3D打印,福特用在其高燃油效率的EcoBoost引擎中的一種氣缸蓋的生產(chan) 時間從(cong) 四五個(ge) 月縮短至3個(ge) 月,生產(chan) 時間節省了25%至40%。之前的鑄造方法需要切割沙模,而3D打印省去了切割程序,直接把金屬注到模子中。福特認為(wei) ,今後其客戶將能夠為(wei) 他們(men) 的汽車打印更換部件,在本地的3D打印機上數小時,甚至數分鍾就可以完成。
通用則利用3D打印幫助公司把鑄造某些部件的生產(chan) 成本最高削減了30%,其中包括超聲波探頭。此前也有航空部門用鈦合金使用3D打印製造飛機零部件,效果很好。
於(yu) 雷說,3D打印應用於(yu) 醫療的前景被一致看好。其定製化服務的突出表現在於(yu) 內(nei) 髒器官的複製。首先完成活體(ti) 細胞的培養(yang) ,再通過打印實現依照內(nei) 髒形狀等參數的置換。這是一個(ge) 未來很重要的發展方向。殘疾人的殘肢移植等都可以期待。被挑戰的知識產(chan) 權
今年5月,美國人科迪·威爾森在得克薩斯州成功試射了世界首支3D打印手槍,上傳(chuan) 3D槍支打印圖案僅(jin) 兩(liang) 天,下載量就已超過10萬(wan) 次。
於(yu) 雷表示,之前有人用塑料打印出槍托、扳機、撞針等部分入境,而安檢根本檢查不出來。“因為(wei) 是拆開的零部件,又是塑料材質,安檢很難查出。但塑料槍身的槍組合金屬部件之後一定距離同樣具有殺傷(shang) 力。”
“沒有槍,沒有炮,3D給我們(men) 造。”3D打印帶給世界驚喜的同時,無疑也有驚嚇。
當用戶可以足不出戶,隨意打印槍支的時候,這必將帶來槍支管理的無序。3D打印塑料槍成功問世幾天後,美國國務院便引用國際武器管理法發出禁令,要求3D槍支打印公司停止在網上傳(chuan) 播打印信息。6月12日,美國紐約市政委員會(hui) 提出了一項憲法修訂案,禁止使用3D打印機“製造槍支,包括步槍、獵槍或者任何槍支的零部件”。這項修訂案要求軍(jun) 火商應當在3D打印機生產(chan) 槍支的72小時內(nei) 向警方申報。
泰明律師事務所孔祥印律師表示,與(yu) 3D打印技術關(guan) 聯最多的部門法應屬知識產(chan) 權法,其中與(yu) 版權的關(guan) 係最為(wei) 密切。3D打印主要涉及“產(chan) 品的外形與(yu) 結構”的版權保護問題。我國現行著作權法對“產(chan) 品的外形與(yu) 結構”的版權保護並不充分,那些少數具有美術價(jia) 值的“產(chan) 品外形與(yu) 結構”可以作為(wei) “美術作品”獲得保護,而大多數普通的“產(chan) 品外形與(yu) 結構”很難獲得版權法的保護。
於(yu) 雷表示,很多圖紙(技術參數)在網上是公開的。創客們(men) 將其上傳(chuan) 共享,沒有專(zhuan) 利可言,這是對軟件技術的保護缺失。而在硬件方麵,即3D打印機器和打印所需原材料,市場已經被攪亂(luan) 了。美國兩(liang) 大3D打印公司——3D SYSTEM和SSYS曆經了十幾年的發展時間,其間涉及的知識產(chan) 權保護訴訟不在少數。
於(yu) 雷透露,在淘寶上花幾千元就可以攢出一台3D打印機。一下子打破了此前人們(men) 對3D打印的神秘感。當然,這些“山寨”的小作坊打印機來路不明,是不管售後的,所以故障率也比較高。因為(wei) 專(zhuan) 利保護、技術保護的缺失,“玩”的人比較多,利潤空間也越來越小。而由於(yu) 技術(圖紙、操作)等的門檻又比較高,這個(ge) 市場份額又很小,北京市一年的市場總額在4億(yi) 元人民幣左右。
大企業(ye) 依然觀望
無論怎樣,它都是一個(ge) 朝陽產(chan) 業(ye) 。在北、上、廣、深這樣的一線城市,都有3D打印機出現。但它的市場潛伏期應該是比較長的,等銷量達到一定規模還要一段時期。據了解,一些大的航母型企業(ye) 、風投都抱著觀望的態度。
而目前的國內(nei) 市場可以用“魚龍混雜”來形容。目前,工信部、科工委都有政策支持,各級政府也躍躍欲試,視之為(wei) 可預期的新的經濟增長點。 目前在“民間”,3D銷售還是麵對一些“創客”(“創客”一詞來源於(yu) 英語,指不以盈利為(wei) 目標,努力把各種創意轉變為(wei) 現實產(chan) 品的人,目前全球範圍內(nei) 的創客空間有1000多家),但是在中國,這還是一個(ge) 比較小眾(zhong) 的群體(ti) 。
業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家表示,最初,這項技術是用於(yu) 原始模型製造。過程的大大縮短,給人們(men) 帶來的驚喜是不言而喻的。但規模過大的生產(chan) ,成本就會(hui) 相對提高。
於(yu) 雷說,3D打印的時間與(yu) 產(chan) 品的各種參數是成反比的。其質量是“越慢越好”。
事實上,在美國大型3D打印公司承攬的是建築、時裝、首飾加工等產(chan) 品的原型設計,提供遠程服務模式,基本以定製個(ge) 性化產(chan) 品為(wei) 主。所以,其技術門檻是很高的。
於(yu) 雷在介入此行幾年之後得出的結論是:“目前相對而言,江浙一帶的民用機器銷售比較多;上海的精工製造需求較大;北京很多是大專(zhuan) 院校的數字實驗室有購機需求,作為(wei) 學校形象工程的一部分投入。”
他透露,機器的價(jia) 格從(cong) 四五千元到40至50萬(wan) 人民幣不等。現在主要的市場是硬件銷售,隨著市場擴大,以後將慢慢向後期的配件更換、維修等服務發展。
同時,它的低端市場有著誘人的發展前景。也許某一天,它將成為(wei) 一種生活方式,可以用於(yu) 日常生活用品的打印,就像一台家用電器一樣進入千家萬(wan) 戶。
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