什么是3D打印？它將如何改變生產(chǎn)方式和人們的生活？這一技術(shù)是否真如人們想象中那么美好？它的發(fā)展前景究竟如何？
不久前熱映的電影《十二生肖》里有這樣一個場景：主人公戴著特殊的手套在圓明園銅獸首上下一摸，獲取的三維數(shù)據(jù)輸入電腦，不一會兒，一臺3D打印機(jī)上，一個一模一樣的銅獸首就出爐了……
電影里的情節(jié)像是在變魔術(shù)，但3D打印技術(shù)卻真實(shí)存在。不久前，美國制造出首支3D打印槍支的消息更讓人們對這種新技術(shù)充滿好奇。
事實(shí)上，3D打印上世紀(jì)80年代即誕生于美國，學(xué)名是“增材制造”，是將設(shè)計好的物體轉(zhuǎn)化為三維設(shè)計圖，采用分層加工、疊加成形的方式逐層增加材料來打印真實(shí)物體。其工作原理與傳統(tǒng)打印原理類似，只不過3Ｄ打印機(jī)不用紙與墨，而是用塑料、金屬、陶瓷、沙子等材料做成粉狀后充當(dāng)“墨水”進(jìn)行打印。
“與蓋樓一樣，3Ｄ打印也是從地基建起，通過打印材料的層層疊加，最終形成一個完整的立體物品。”華中科技大學(xué)教授史玉升說。
比方說，打印一個乒乓球，先用塑料材料打出球體最底下的一個點(diǎn)，然后打出一個小圈疊加其上，再依次打出逐漸變大的圓圈，到達(dá)球直徑那么大，再是逐個變小的圓圈到一個點(diǎn)，這些密切聯(lián)系的點(diǎn)和圓圈拼合在一起成為一個乒乓球。
“隨心所欲”想打啥打啥？
3Ｄ打印可以分為三大類：一是大眾消費(fèi)級，多用于工業(yè)設(shè)計、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域；二是工業(yè)級，主要用于模具、模型等行業(yè)以及金屬零部件等產(chǎn)品制造；三是生物工程級，如打印牙齒、細(xì)胞、器官等。
我國從上世紀(jì)九十年代起開始研發(fā)這種增材制造技術(shù)。中國工程院院士盧秉恒介紹，3Ｄ打印技術(shù)目前已被應(yīng)用于國防，航空航天，生物醫(yī)藥，土木工程等領(lǐng)域。
而在國外，3Ｄ打印技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，并取得了很多突破。比如美國科學(xué)家用牛耳細(xì)胞在3Ｄ打印機(jī)中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形兒童的器官移植；英國研究人員利用3Ｄ打印技術(shù)打印出具有正常分化能力的活體胚胎干細(xì)胞等。
專家說，理論上只要能在電腦里設(shè)計出三維模型，大到飛機(jī)汽車，小到乒乓球鼠標(biāo)，3Ｄ打印都能實(shí)現(xiàn)。
那是不是任何人只要有一臺3Ｄ打印機(jī)就可以隨心所欲打印任何東西呢？其實(shí)這并不符合實(shí)際，因?yàn)槲覀兩a(chǎn)生活中所需的物品都是由不同的材料制造的，個人買這些材料的成本將大大超過在商場中購買的同類商品。
傳統(tǒng)制造業(yè)新“引擎”
“3D打印”橫空出世給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了契機(jī)。3Ｄ打印技術(shù)為代表的數(shù)字化制造模式，被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。
中國科學(xué)院院長白春禮也認(rèn)為，3Ｄ打印機(jī)可能是體現(xiàn)新一輪工業(yè)革命智能、綠色、高效等特點(diǎn)的一項(xiàng)“代表作”。美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將增材制造確定為制造業(yè)創(chuàng)新的重要引擎。
3Ｄ打印技術(shù)相對傳統(tǒng)制造技術(shù)來講是一次重大的技術(shù)革命，它是否能夠取代傳統(tǒng)制造業(yè)？
據(jù)了解，目前，3Ｄ打印技術(shù)在原材料、操作范圍、工藝穩(wěn)定性等諸多方面還面臨著瓶頸，且國內(nèi)從事3Ｄ打印技術(shù)研發(fā)的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)目前大多小而散，各自為戰(zhàn)，3Ｄ打印產(chǎn)業(yè)化將是一個漫長的過程。
扶持監(jiān)管需“兩手抓”
據(jù)了解，2012年，全世界3D打印行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)22億美元。其中美國約占60％，德國、日本、中國等各約占10％。
羅軍預(yù)測，中國有潛力成為世界最大的3D打印市場，中國的3Ｄ打印市場有望在三年內(nèi)從目前的約10億元人民幣增長到100億元。
去年，在工信部的支持下，中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，這也是世界上首個3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。目前，國內(nèi)有40多家從事3Ｄ打印技術(shù)的上下游企業(yè)、科研單位都加入了聯(lián)盟。
為整合資源，促進(jìn)3D打印盡快產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已首批選擇在南京、青島建設(shè)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，明年內(nèi)創(chuàng)新中心將擴(kuò)充至10家。
專家和業(yè)內(nèi)人士建議，國家應(yīng)盡快制定3D打印產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)規(guī)劃和扶持政策。
此外，美國政府叫停3D打印造槍也提醒我們，對3D打印帶來的安全、質(zhì)量、法律等問題，相關(guān)部門應(yīng)該先行一步，加強(qiáng)監(jiān)管。 

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