3D打印:另一种颠覆

这个时代，3D打印已无处不在，为我们开启了无限的想象力

在3D打印机能打印出越来越多的产品的当下，如鞋子、巧克力、玫瑰花，甚至人体器官、车子、房子等一切可以想象的事物时，它对传统制造业的也甚嚣尘上。

7月6日，一场关于3D打印的“对话”在央视财经频道播出后，随即引起社会各界的高度关注，这项自2012年开始进入媒体视线、并引起能否“引领第三次工业革命”争议的新兴技术，也得到专家与企业界人士的全面解读。

业界人士认为，这个时代，3D打印已无处不在，的确为我们开启了无限的想象力，打印车子、房子或许仅仅是个开始，按3D打印技术原理来讲，任何东西其实都可以打印。

但业界也同时指出，它不会替代传统制造业。作为一项基础性的制造技术，3D打印的确是一个颠覆性的技术，但只是解决传统制造业解决不了的难题，所以，对大多数的传统制造业来说，它带来的是技术的改进和提升。两者的关系是互为补充，而不是谁替代谁。

而且，更为重要的一点是，与传统制造业批量化的特点不同，3D打印技术只是一条生产链上某个部分的应用，不是生产线上全面的应用，因此它永远是一个小众市场。

奇妙的技术

当3D打印出来的房子模型呈现在观众面前时，现场很多人眼中流露出惊讶。

真正的房子也能打印出来吗？南京宝岩自动化有限公司董事长杨继全给予肯定，他表示：“我们现在建筑打印是做实体的房子，包括别墅以及大型的城市雕塑。”

据其介绍，专注于研发三维打印设备及装备的宝岩自动化，已将自主生产的各种三维打印设备、三维扫描设备、成型材料用于企业新产品研发、教育科研、医疗卫生、建筑设计、工艺品、航空航天等领域。

杨继全说，3D打印机打印出来的小型房子，以及他们现在正在做的别墅，无论从功能、结构上面都具备了传统房子的特点，完全可以居住。而且，与传统建筑相比，这些打印出来的房子抗震功能级别更高，可以达到8级以上。

事实上，除了房子，3D打印技术已经被应用到越来越多的领域，且已从高端工业制造向民用市场拓展。

之所以获得如此青睐，业界认为至少有两个重要原因。一是3D打印技术能解决传统制造业无法解决的难题。比如在飞机制造业，减重一直是重要研究方向。如果能够用3D打印的技术减轻它的重量，对机的性能将起到非常大的帮助。

另一个因素则是它能满足民用市场的个性化需求，比如，武汉巧意科技有限公司采用3D打印能制作出各种可食用巧克力。该公司首席执行官郑艳君表示：“你能想象到的各种颜色我们都可以打印，并且添加了营养元素。”

现场勇敢品尝者表示：“味道可以，跟平常的巧克力差不多。”

比较3D打印技术与传统制造工艺的不同，郑艳君认为，首先它能化繁为简。人工传统的巧克力制作离不开模具，而模具的制造在成本和在时间上都没有办法和3D打印技术相比；其次是效率更高。试想在一个生日宴会上，同时打印出来100个logo或者签名，用手工挤压的方式会做到师傅的手发抖的状态，而用机器打印却可以非常快地完成；第三就是它能带来更好的消费体验。有了3D打印机，每个消费者都可以成为设计师，设计、打印出自己心中的巧克力。

从房子到巧克力，再到市场上出现的越来越多的3D打印产品，问题又回到3D打印技术出现的最初，它真的无所不能吗？

对此，世界3D打印技术产业联盟秘书长罗军认为，3D打印确实无所不能，无论在生活中还是生产中，我们能够设计出来的东西都 能够打印出来。

补充而非替代

那么，有了一台3D打印机，就能将吃穿住行打印出来吗？

尽管身为我国3D打印行业的引领者，罗军对这个问题一直持非常客观的态度。他认为，这种观点过多地夸大了3D打印的作用，有很强的误导性。

他说，作为一项基础性的制造技术，3D打印技术的确是一个颠覆性的技术，它具有很多传统制造业所不具有的特点和优势，比如它能解决传统制造业解决不了的难题，对大多数的传统制造业来说是一个改进和提升。

但是，3D打印技术同时又具有一个重要特点，即它多应用于一条生产链上某个部分，而不是生产线上全面的应用，所以它永远是一个小众的市场。

从这个特点分析，传统制造业主则要解决批量化的问题，而且批量化以后成本优势也非常明显，满足了一个大众的市场。

因此罗军指出，3D打印技术和传统制造业具有很强的互补关系，各有特点，应用两种方式应发挥比较优势。

德国Voxeljet公司副总裁约瑟夫・高文同样认为，“3D打印会取代传统制造业”的担忧并无根据。“它只是对于传统制造业的一个补充，如果你需要制造成千上万辆汽车，还是应该使用传统的制造业。但是有一些工艺，有一些零件，我们可以用3D打印技术，这样的话可以加快这些零件工艺的生产。”

美国Stratasys公司副总裁兼亚太区总裁Jonathan Jaglom也举例分析，他说，“比如说50或者500套产品的生产，我们可以使用3D打印来生产，因为它更加灵活，可以做得更加复杂。但是我们传统的工具实际上是更具有成本有效性，而且也会更快。”

因此，从经济学观点出发，业界建议，3D打印应用于小批量的生产方式，大规模市场产品的生产，则利用传统的制造方式。

而且，很多时候，3D打印与传统制造业是结合发挥作用的。罗军指出， 3D打印的飞机确实能飞，汽车也确实能跑，但是打印的只是一个外壳，其它的内部零件还是组装进去的。

英国Renishaw公司全球3D打印业务总监Bob Bennett此次带来的自行车，其实也是传统技术和3D打印技术的一个结合体。

Bob Bennett介绍说，自行车的架身是3D打印的，臂和轮子都是通过传统技术生产和装配的，座架也是优化的设计，这样的组合不仅使这辆自行车的价格更便宜，而且通过3D打印技术可以减轻自行车重量，让它跑得更快。

技术瓶颈

在3D打印技术可以打印器官、汽车、飞机的今天，它还在创造无限的可能。只不过，这种无限的可能还需要建立在技术的基础之上。

尺寸就是目前遇到的一个难题。比如说打印一个摩天大楼，你就要有比它大好几倍的设备。

“短期内很难实现。”杨继全坦言：“现在我们能打印的最多还是几米和十几米这种小型的建筑以及个性化的雕塑、城市的景观。”

同时，打印材料方面也有很大的挑战。从原理上讲，3D打印技术其实是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。

因此，普通打印机只用墨水和纸张，但3D打印机却需要胶水和粉末，而且必须经过特殊处理，对材料的固化反应速度等也要求很高。换言之，要它打印出你想要的东西，必须给它与之相匹配的材料。比如面包，使用面粉做材料，打印的面包是可以吃的；而使用塑料、石膏等材料打印的只能是面包的模型。

可见，没有这些特殊材料，再好的打印技术也难以实现“无米之炊”。有了它们，我们才可以打印出人体的骨骼、器官甚至是车子、房子等一切可以想象的事物。

尽管目前已经研究出可以使用在3D打印机上的材料约有14种，在此基础上又可混搭出107种，但实际应用中，3D打印机的耗材还并不是很丰富。

杨继全说，材料问题也是3D建筑打印中的一个重要挑战，不仅关乎制造质量，还有成本的问题。

此外，有专家提出，3D打印技术的精细化程度也有待提高，具体包括了打印出来开不开裂、能不能成型、质量能否达标、性能怎么样等诸多内容。

应用为先

相比于3D打印技术目前遇到的问题和挑战，应用被业界看成是一个更重要的问题。

罗军指出，从行业发展角度看，技术和材料都是3D打印发展中的问题，关键还是应用。我们只有广泛应用以后才知道各个行业、各个产业对3D打印有什么要求，有了要求，我们才能发现问题、解决问题，才能得到进步。如果只在实验室里面，没有很好的应用，那么再好的技术也发展不起来。

在罗军看来，未来3-5年是个节点，谁最先把3D打印的应用市场打开，谁就能够引领3D打印产业的发展。而目前来看，全球3D打印最大的市场在美国，其次是欧洲，我国由于起步较晚，产业发展还处于初期阶段。

差距并不可怕。罗军认为，尽管目前我国3D打印的发展水平在美国、欧洲之后，但整个行业其实都小而散，中国可以抱团发展，搭建一些公共性的服务平台，促进3D打印技术跟传统产业的结合。

同时，要加强自主创新。现在，我们创新动力严重不足，很多还是走模仿的路子。去年以来，国内3D打印企业一下子诞生了五六十家，但可惜的是，大多数都是从桌面级开始的，形成了大量的重复建设。

此外，社会、市场也要对3D打印技术有一个正确的认识，它到底有哪些优势、适合用在什么方面以及如何来应用这项技术等。认清这些问题，才能找准它的精准定位和应用市场，最终达到产业化。

一些企业界人士则呼吁，发展3D打印需要多方联合，要政府推动，市场驱动，资金辅助，学校、科研单位要进行积极的符合市场的基础性的研发，以这样一种混合之力推动3D打印产业的发展。