3D打印技术发展现状
2014-09-22 09:40:01.0 来源：迪培思网 责编：徐赳赳
- 摘要：
- 近几年“3D打印”成了超前科技的代言词，火遍全球。其实3D打印并不能算是一项新技术，它早在20世纪80年代便已产生，只是因为成本巨大，在最近几年才进军艺术界和工业界。
【CPP114】讯：对于关注打印领域的读者来说，3D打印技术也许并不是什么陌生词了。而普通大众关注3D技术，还要追溯到詹姆斯·卡梅隆的3D大片《阿凡达》。虽然电影《阿凡达》描绘的美丽景象没有在观众记忆中停留多久，但3D影像技术带给观影者震撼的视觉冲击，却一直影响着随后电影工业的发展，从《阿凡达》开始，几乎所有的大制作高成本影片无不推出3D版，而前段时间上映的3D影片《超凡蜘蛛侠》更是叫好又叫座，这说明3D技术的电影制作已经深入人心，并深受大众喜爱。近几年“3D打印”成了超前科技的代言词，火遍全球。其实3D打印并不能算是一项新技术，它早在20世纪80年代便已产生，只是因为成本巨大，在最近几年才进军艺术界和工业界，用以制造假肢、汽车零部件、家具和珠宝等。由于其迅猛的发展态势，也许在未来的某一天，3D打印能够像上帝那样打印出人类。得益于3D技术制作的电影受到好评，现如今3D技术的发展涉及到了各行各业。而在制造行业，“3D打印技术”的影响正在日益凸显。
你可能觉得3D打印技术是边缘技术，只有标新立异的人或者是高端设计室才用，但其实在不经意中，你早就接触到了3D打印产品。比如在牙科诊所，很多定制的口腔设备现在都在使用3D打印机。口腔防护器可调整牙齿的排列，牙科医生扫描了牙齿的位置后就可以利用软件制作一个塑料模型，带上数月后就可以把牙齿调整到合适的位置。另外利用3D打印机可以很快的制作出牙齿的模型，牙医可以现场磨制假牙给你换上。无法替代传统制造方式，成本、材料因素限制市场3D打印上世纪80年代诞生于美国，学名是“增材制造”，是将材料一次性熔聚成型的制造方式，与传统对原材料进行切削等的“减材制造”方法相反。
“与盖楼过程一样，3D打印也是从地基建起，通过打印材料的层层叠加，最终形成一个完整的立体物品。”华中科技大学材料科学与工程学院教授史玉升说，理论上，塑料、金属、陶瓷、沙子等材料做成粉状物后都可以用作打印的“墨水”。新产品在实际制造成型后，可能与原设计有出入，因此量产前常常需要样品验证，3D打印正好发挥了其在单件或小批量生产上的优势。另外，3D打印在高端尤其是复杂零件加工上有较大潜力。传统制造方法需要经过开模具、铸造或锻造以及精加工，费时费料。而3D打印的一次成型技术，能够打印出设计好的复杂结构，节约了材料，降低了零部件的研制周期和成本。
“有一家铸造企业用选择性激光烧结3D打印机，将复杂铸件的交货期由传统的3个月缩短到了10天左右，”史玉升举例说，“还有某发动机制造商采用这样的设备，把大型六缸柴油发动机缸盖砂芯的研制周期，由过去的5个月缩短至1周左右。”
速度快、省材料、能轻松应对结构复杂的产品，既然身兼种种特长，3D打印技术已诞生30多年，为什么一直没发展起来？
中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军认为，关键在于3D打印技术对传统制造技术的替代作用不强。虽然在部分产品的小批量生产和模具生产上颇有优势，但在大批量生产上，3D打印的速度和成本其实都比不过传统制造方式。打印材料品种的单一和昂贵的成本，使其局限于对价格敏感度不高的产品，市场应用领域有限。
“3D打印技术只是传统制造业的补充。”史玉升表示。罗军也认为，3D打印技术擅长解决个性化、复杂化、高难度的生产技术，而传统制造业擅长批量化、规模化和精益化的生产，两者是互补关系，“不是谁替代谁的问题”。在罗军看来，3D打印技术没得到大发展的另一个原因在于，国内3D行业“小而散”的局面影响了产业的推广。因此，去年10月15日，中国3D打印技术产业联盟成立，集合了国内40多家从事3D打印的企业和科研单位。罗军希望通过联盟形成合力，以行业抱团发展模式逐步打开市场。
你可能觉得3D打印技术是边缘技术，只有标新立异的人或者是高端设计室才用，但其实在不经意中，你早就接触到了3D打印产品。比如在牙科诊所，很多定制的口腔设备现在都在使用3D打印机。口腔防护器可调整牙齿的排列，牙科医生扫描了牙齿的位置后就可以利用软件制作一个塑料模型，带上数月后就可以把牙齿调整到合适的位置。另外利用3D打印机可以很快的制作出牙齿的模型，牙医可以现场磨制假牙给你换上。无法替代传统制造方式，成本、材料因素限制市场3D打印上世纪80年代诞生于美国，学名是“增材制造”，是将材料一次性熔聚成型的制造方式，与传统对原材料进行切削等的“减材制造”方法相反。
“与盖楼过程一样，3D打印也是从地基建起，通过打印材料的层层叠加，最终形成一个完整的立体物品。”华中科技大学材料科学与工程学院教授史玉升说，理论上，塑料、金属、陶瓷、沙子等材料做成粉状物后都可以用作打印的“墨水”。新产品在实际制造成型后，可能与原设计有出入，因此量产前常常需要样品验证，3D打印正好发挥了其在单件或小批量生产上的优势。另外，3D打印在高端尤其是复杂零件加工上有较大潜力。传统制造方法需要经过开模具、铸造或锻造以及精加工，费时费料。而3D打印的一次成型技术，能够打印出设计好的复杂结构，节约了材料，降低了零部件的研制周期和成本。
“有一家铸造企业用选择性激光烧结3D打印机，将复杂铸件的交货期由传统的3个月缩短到了10天左右，”史玉升举例说，“还有某发动机制造商采用这样的设备，把大型六缸柴油发动机缸盖砂芯的研制周期，由过去的5个月缩短至1周左右。”
速度快、省材料、能轻松应对结构复杂的产品，既然身兼种种特长，3D打印技术已诞生30多年，为什么一直没发展起来？
中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军认为，关键在于3D打印技术对传统制造技术的替代作用不强。虽然在部分产品的小批量生产和模具生产上颇有优势，但在大批量生产上，3D打印的速度和成本其实都比不过传统制造方式。打印材料品种的单一和昂贵的成本，使其局限于对价格敏感度不高的产品，市场应用领域有限。
“3D打印技术只是传统制造业的补充。”史玉升表示。罗军也认为，3D打印技术擅长解决个性化、复杂化、高难度的生产技术，而传统制造业擅长批量化、规模化和精益化的生产，两者是互补关系，“不是谁替代谁的问题”。在罗军看来，3D打印技术没得到大发展的另一个原因在于，国内3D行业“小而散”的局面影响了产业的推广。因此，去年10月15日，中国3D打印技术产业联盟成立，集合了国内40多家从事3D打印的企业和科研单位。罗军希望通过联盟形成合力，以行业抱团发展模式逐步打开市场。
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