某3D打印體驗中心 

　　3D打印提高了難加工材料的可加工性，拓展了材料的應用領域，并帶動了材料、軟件開發(fā)等龐大的新興產(chǎn)業(yè)的崛起。3D打印推動了傳統(tǒng)制造生產(chǎn)模式的變革，培育出了新的制造體系。

　　■本報記者 原詩萌

　　在資本和技術(shù)的雙重推動之下，3D打印新應用層出不窮。在日前閉幕的美國芝加哥2014國際制造科技大展上，Local Motors公司推出了全球首款3D打印電動車——Strati。此前，GE航空公司表示，將建立新的工廠，用3D打印方式大規(guī)模生產(chǎn)LEAP渦扇噴氣發(fā)動機金屬零件。

　　IDC今年3月發(fā)布的一份報告指出，3D打印已由一種新興技術(shù)逐漸發(fā)展成為主流技術(shù)，很多企業(yè)開始認可并接受該技術(shù)帶來的成本和生產(chǎn)效益。IDC預測，從2012年到2017年，全球3D打印市場將出現(xiàn)出貨量和銷售額的巨大增長，復合年增長率將分別達到59%和29%。

　　在市場快速發(fā)展的同時，3D打印正越來越深刻地改變著傳統(tǒng)制造業(yè)。

　　3D打印改變了什么

　　2008年爆發(fā)國際金融危機至今，世界經(jīng)濟復蘇仍然乏力，亟須制造業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，成為新的經(jīng)濟增長點。而在這一過程中，新興技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)將發(fā)揮主導作用，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要推動力。

　　3D打印技術(shù)無疑為傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展帶來了新契機。以3D打印技術(shù)為代表的數(shù)字化制造模式，被英國《經(jīng)濟學人》雜志認為是“第三次工業(yè)革命最具標志性的生產(chǎn)工具”。

　　那么，3D打印究竟將如何改變傳統(tǒng)制造業(yè)？

　　在媒體的熱炒之下，3D打印的概念已經(jīng)被越來越多的人所熟知，并對其優(yōu)勢有了初步了解：3D打印所采用的增材制造技術(shù)，比傳統(tǒng)的減材制造技術(shù)更節(jié)省材料，同時，3D打印可以制造出傳統(tǒng)制造方法難以勝任的復雜部件。

　　不過，3D打印顯然還有更深遠的影響。

　　比如，在材料方面，亞洲制造業(yè)協(xié)會CEO兼秘書長羅軍指出，3D打印提高了難加工材料的可加工性，拓展了材料的應用領域，并帶動了材料、軟件開發(fā)等龐大的新興產(chǎn)業(yè)的崛起。

　　在制造方面，3D打印則推動了傳統(tǒng)制造生產(chǎn)模式的變革，培育出了新的制造體系。

　　比利時Materialise公司駐中國首席代表Kim告訴《中國科學報》記者，目前國外已經(jīng)出現(xiàn)了“云制造”的案例，即建立一個3D打印的加工服務中心，進行生產(chǎn)工作，然后將3D打印與云計算技術(shù)進行結(jié)合，這樣用戶在任何位置都可以進行3D打印。

　　技術(shù)在進步

　　不過，3D打印作為一項先進的技術(shù)，市場規(guī)模卻比較有限。2013年，全球3D打印市場規(guī)模約40億美元，較2012年翻了一番，尚不如一家大型互聯(lián)網(wǎng)上市公司的市值。

　　Stratasys中國區(qū)總經(jīng)理汪良艮告訴《中國科學報》記者，由于3D打印技術(shù)自身的特點和優(yōu)勢，更適合用于設計環(huán)節(jié)。“通過3D打印技術(shù)，設計師的理念不需要經(jīng)過開模，就可以把原型做出來，并對外觀進行測試，驗證設計方案和設計理念。”汪良艮說。

　　據(jù)汪良艮介紹，目前設計環(huán)節(jié)的應用，占據(jù)了3D打印市場80%之多。而在大規(guī)模生產(chǎn)方面，3D打印在成本和效率上則被認為缺乏優(yōu)勢。

　　不過，隨著技術(shù)的進步，上述現(xiàn)狀正在發(fā)生改變。

　　汪良艮告訴記者，一方面，材料的種類越來越多，讓3D打印更有用武之地。另外，在一些領域，3D打印也已經(jīng)用于直接生產(chǎn)產(chǎn)品。比如，Stratasys公司專門成立了一個團隊，進行數(shù)碼直接制造。

　　Local Motors公司推出的全球首款3D打印電動汽車——Strati更是一個典型的例子。據(jù)了解，這款汽車有很多零件直接經(jīng)3D打印而成。同時，一部汽車大概由2萬個零部件組成，但Strati則僅由不到50個零部件組成。Local Motors公司總裁約翰·羅杰斯表示，新工業(yè)減少了加工和安裝的工作量，同時也避免了材料浪費。

　　應用在行動

　　在技術(shù)進步的同時，3D打印的應用市場也需要進一步打開。

　　“3D打印的發(fā)展關(guān)鍵在應用。未來三到五年是3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期，如果不能把應用市場打開，那么3D打印的前景將會更加撲朔迷離。”羅軍說。

　　羅軍還援引工業(yè)機器人發(fā)展的歷史，來說明應用對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。他告訴記者，工業(yè)機器人最早誕生于美國，但二戰(zhàn)之后，日本勞動力大量缺失，于是大量采購美國的工業(yè)機器人。到了上世紀70年代，由于日本在工業(yè)機器人的應用中不斷發(fā)現(xiàn)、完善和解決問題，因此在技術(shù)水平上超越了美國。“應用市場決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”羅軍說。

　　在推動3D打印應用方面，由羅軍擔任秘書長的中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正在積極行動。據(jù)羅軍介紹，目前該聯(lián)盟主要從以下三方面展開工作，首先是集納會員企業(yè)的設備，打造展覽展示中心，通過開放的環(huán)境，讓用戶對3D打印技術(shù)有全面的認識和了解。其次是加強科普，最后是開展加工服務業(yè)務。

　　據(jù)了解，目前中國3D打印創(chuàng)新服務中心總部已落戶山東青島。該中心包括展示體驗中心、加工服務中心及技術(shù)研發(fā)中心。在工業(yè)領域的應用目前瞄準的是磨具模型，在文化創(chuàng)意領域的應用則是與時尚相結(jié)合。此外，還將成立文物俱樂部和云工廠。

　　根據(jù)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的規(guī)劃，未來三年內(nèi)，將再建立10個分中心，以推進3D打印的應用發(fā)展。“應用市場只要撕開一條口子，3D打印的發(fā)展一定是幾何級數(shù)的增長。”羅軍說。