可騎的自行車、可住的房子、甚至是可以吃的鮮肉……最近一段時間，這些頻頻曝光的美國3D打印產(chǎn)品，賺足了國人的眼球。
疲軟的經(jīng)濟形勢下，誰能帶領(lǐng)“中國制造”走出危機？從“天津2012夏季達沃斯論壇”到剛剛閉幕的“浙商新動力”論壇，都不約而同地提到了“3D打印”技術(shù)。被英國《經(jīng)濟學人》扣上“工業(yè)革命”帽子的3D打印也因此備受關(guān)注。但是，3D打印技術(shù)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用尚需時日。
在3D打印技術(shù)中激光選擇性燒結(jié)和激光快速成型技術(shù)得到廣泛使用，提高效率。
快速成型（Rapid Prototyping， RP）中采用的技術(shù)和材料，正如其輔助設(shè)計的新產(chǎn)品一樣，發(fā)展可謂日新月異。從環(huán)氧樹脂到生物兼容的鈷鉻合金材料都能進行激光燒結(jié)，而且速度、定制化和精密程度都使得成型技術(shù)在傳統(tǒng)和新市場的應(yīng)用范圍大大拓寬了。
通常被稱為激光加層制造（Additive Layer Manufacturing， ALM）的激光燒結(jié)為產(chǎn)品開發(fā)和制造增加了柔性，這主要得益于其能夠創(chuàng)造出到目前為止還不可能或者因成本過高而無法制造出的幾何體。早期的ALM技術(shù)使用者遍布許多行業(yè)，包括航空航天、汽車、醫(yī)療，以及牙科；體育和娛樂產(chǎn)品的制造；以及一系列的塑料和金屬產(chǎn)品供應(yīng)商。
采用激光燒結(jié)技術(shù)的主要原因包括來自定制化產(chǎn)品的需求，創(chuàng)造復雜形體的需求，縮減生產(chǎn)時間，以及因產(chǎn)量過少無法通過傳統(tǒng)工藝實現(xiàn)成本效率。
自從二十世紀九十年代早期，激光燒結(jié)就成為產(chǎn)品開發(fā)的一項成功的工具。作為快速原型設(shè)計理念的技術(shù)解決方案，基于三維 CAD 數(shù)據(jù)它能夠在幾天內(nèi)就得到功能完全的原型，模具或模型，有助于大大減低投入市場的時間。該技術(shù)的改進和相關(guān)知識的增加從許多方面擴大了它的使用范圍。目前，激光燒結(jié)是電子化制造的關(guān)鍵技術(shù)，它直接從 CAD 文件進行快速、靈活和劃算的生產(chǎn)。
激光燒結(jié)是一項分層加工制造技術(shù) ， 這項技術(shù)的前提是物件的三維數(shù)據(jù)可用。而后三維的描述被轉(zhuǎn)化為一整套切片，每個切片描述了確定高度的零件橫截面。激光燒結(jié)機器通過把這些切片一層一層的累積起來，從而得到所要求的物件。在每一層，激光能量被用于將粉末熔化。借助于掃描裝置，激光能量被“打印”到粉末層上，這樣就產(chǎn)生了一個固化的層，該層隨后成為完工物件的一部分。下一層又在第一層上面繼續(xù)被加工，一直到整個加工過程完成。后來居上
部分國產(chǎn)設(shè)備達歐美水平
位居杭州下沙工業(yè)區(qū)的杭州先臨三維科技股份有限公司號稱是國內(nèi)綜合實力最強的3D打印公司，可以向客戶提供快速三維掃描、快速制造、快速模具、三維測繪等服務(wù)。目前，先臨三維擁有十幾個型號的3D打印機，掌握六種生產(chǎn)工藝。
先臨三維副總經(jīng)理兼董秘黃賢清告訴證券時報記者，3D打印是一片一片地打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。說得簡單點，就是由點堆積成面，再由面堆積成實體。3D打印技術(shù)的歷史由來已久。1986年，美國3D Systems公司推出了第一款工業(yè)化的3D打印設(shè)備；中國從1994年開始研究3D打印，北京隆源公司于1995年成功研發(fā)了一臺AFS激光快速成型機，隨后華中科技大學也研制出了SLS快速成型機。
如今國內(nèi)的3D打印已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)。松下家用電器（杭州）有限技術(shù)服務(wù)公司、萬向集團、成都飛機設(shè)計院、航天材料及工藝研究所、中材國際股份有限公司等國內(nèi)知名企業(yè)，均為先臨三維的客戶。松下杭州服務(wù)公司研發(fā)的樣品都是通過3D打印出來的，只是以前需要到日本去做，現(xiàn)在則可以直接在杭州當?shù)赝瓿伞?/p>
在先臨三維的展示廳，擺放著形態(tài)各異的藝術(shù)品、玩具、電影人物模型，它們都是用3D打印機打出來的成品。其中，專為西安世園文化創(chuàng)意有限公司制作的《大漢十六品》是先臨三維的一件得意作品。先臨三維對《大漢十六品》原型的局部數(shù)據(jù)采集精度達到了0.01毫米，模具精度達到0.2~0.4毫米，堪稱有史以來最逼真的文物作品復制。
不過，先臨三維的現(xiàn)有設(shè)備主要來自歐美等國制造。一臺從德國EOS公司引進的設(shè)備售價近400萬元人民幣，它是基于高性能材料（塑料與金屬）的高端3D打印機。
事實上，在經(jīng)過近20年的研發(fā)，國內(nèi)的3D打印設(shè)備也在不斷取得突破，華中科技大學史玉升教授的研究團隊開發(fā)的1.2米×1.2米的“立體打印機”，是目前世界上最大成形空間的快速制造裝備，遠遠超過國外同類裝備水平，并因此獲得2011年國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
史玉升教授研究團隊的重要骨干黃智告訴記者，廣西玉柴機器股份有限公司運用該技術(shù)生產(chǎn)六缸發(fā)動機缸蓋，一個星期內(nèi)可以整體成形出四氣門六缸發(fā)動機缸蓋砂芯。而采用傳統(tǒng)的砂型鑄造試制方法，僅工裝模具的設(shè)計制造周期通常需要5個月左右?！″X景誘人
產(chǎn)業(yè)資本結(jié)盟高校
“3D打印”是通俗的叫法，學術(shù)名稱為“快速成型技術(shù)”，也稱為“增材制造技術(shù)”。這種技術(shù)是依據(jù)物體的三維模型數(shù)據(jù)，通過成型設(shè)備以材料累加的方式，制成實物模型，甚至直接制造零件或模具，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、并縮減生產(chǎn)成本。3D打印熱的興起，讓這個產(chǎn)業(yè)受到了外界前所未有的關(guān)注。在產(chǎn)業(yè)資本爭相試水的背后，均能找到高校的身影。
8月底，南風股份公告決定投資“重型金屬構(gòu)件電熔精密成型技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目”。項目總投資為1.7億元，所需資金由子公司南方風機研究所自籌。而風機研究所的二股東、持股31%的王華明可謂該3D打印領(lǐng)域國內(nèi)最權(quán)威的專家之一，年過50的王華明現(xiàn)任北京航空航天大學教授、博士生導師、“北京市大型關(guān)鍵金屬構(gòu)件激光直接制造工程技術(shù)研究中心”主任、“大型整體金屬構(gòu)件激光直接制造教育部工程研究中心”主任。
在南風股份之前，中航重機也瞄上了王華明研究團隊。2011年7月，中航重機宣布與控股子公司中航(沈陽)高新科技有限公司、王華明研發(fā)團隊決定共同投資成立中航激光成形制造有限公司。
銀邦股份亦是同樣在借力的淘金者。8月15日，銀邦股份與無錫安迪利捷貿(mào)易有限公司簽訂框架協(xié)議，雙方的合資公司將利用3D打印技術(shù)之一的激光快速成型技術(shù)，生產(chǎn)高密度、高精度粉末冶金零件以及醫(yī)療器械零部件等產(chǎn)品。資料顯示，銀邦股份的合作伙伴無錫安迪利捷貿(mào)易有限公司的實際控制人為吳鑫華，現(xiàn)任英國伯明翰大學多學科研究中心教授、先進材料設(shè)計和加工研究室主任以及英國材料協(xié)會院士。
據(jù)了解，國內(nèi)快速成型系統(tǒng)的科研團隊主要包括清華大學顏永年團隊、華中科技大學史玉升研究團隊、西安交通大學盧秉恒團隊，及北京航空航天大學王華明團隊等?？焖俪尚图夹g(shù)的發(fā)展，使得這些團隊越來越受到產(chǎn)業(yè)資本的關(guān)注。#p#分頁標題#e#
以華中科技大學史玉升研究團隊為例，該團隊正力圖通過武漢濱湖機電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司使研究成果商業(yè)化，濱湖機電的股東中就有資本市場聲名顯赫的深圳創(chuàng)新投資集團。
科技部國家制造業(yè)資訊化培訓中心（3D辦）主任魯君尚對近年來國內(nèi)3D打印熱深有體會，他告訴證券時報記者：“2000年在全國各地講3D打印方面的知識時，很多人不知所云；但現(xiàn)在明顯不同了，很多機構(gòu)、包括地方政府，都在主動邀請我們?nèi)ブv課。”瓶頸待解
耗材難題最致命
幾乎每一項新技術(shù)應(yīng)用，都會經(jīng)歷很長的市場培育期。3D打印技術(shù)雖然已有近20年的發(fā)展歷程，但仍存在缺陷。
耗材的局限性是3D打印不得不面對的現(xiàn)實。目前，3D打印的耗材非常有限，現(xiàn)有的市場上的耗材多為石膏、無機粉料、光敏樹脂、塑料等。如果真要“打印”房屋或汽車，光靠這些材料是遠遠不夠的。比如最重要的金屬構(gòu)件，這恰恰是3D打印的軟肋。
耗材的缺乏，也直接關(guān)系到3D打印的價格。黃智拿著一件3D打印品對證券時報記者說，“這是一件飛機零部件，打印這種樣品的金屬粉末耗材一斤就要賣4萬元，所以3D打印樣品至少要賣2萬元。但是，如果采用傳統(tǒng)的工藝去工廠開模打樣，幾千元就可以做到。”
直接面向市場的先臨三維對耗材難題感受最深。因為價格的問題，他們很多客戶往往望而止步，除非在需求緊急的情況下。否則，客戶們還是通過傳統(tǒng)的方式。
成型精度和質(zhì)量問題，也在困擾先臨三維。他們稱，由于3D打印工藝發(fā)展還不完善，特別是對快速成型軟件技術(shù)的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質(zhì)量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。
以Stratasys公司3D打印車為例，車子固然能“打印”出來了，但是否能在路上順利跑起來？使用壽命又有多長？從現(xiàn)有的技術(shù)來看，恐怕有點夠嗆：由于采用層層疊加的增材制造工藝，層和層之間的粘結(jié)再緊密，也無法和傳統(tǒng)模具整體澆鑄而成的零件相媲美，這意味著在一定外力條件下，“打印”的部件很可能會散架。
2004年成立至今，先臨三維年復合增長率在100%以上。“今年，先臨三維的營業(yè)收入應(yīng)該會在7000萬元左右。”但是，黃賢清拒絕向記者透露先臨三維的凈利潤狀況。但他承認，過去的高速增長主要源自基數(shù)低，而且這7000萬元的收入，還包括前期的三維掃描。
魯君尚表示，3D打印技術(shù)的確可以改變產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)，但賦予3D打印“第三次工業(yè)革命”有點言過其實。單件小批量、個性化、及網(wǎng)絡(luò)社區(qū)化生產(chǎn)模式，決定了3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的鑄造建模技術(shù)，是一種相輔相成的關(guān)系。
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