【編者按】提到3D打印峡蟋，大家都知道，它還有一個(gè)名字华望，增材制造蕊蝗。到底什么是3D打印，最早是什么時(shí)候提出來(lái)的赖舟？3D打印給制造業(yè)蓬戚、給人們的生活帶來(lái)了哪些變化。

3D打印是啥技術(shù)

盧秉恒院士在第十八屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)暨特邀報(bào)告會(huì)上說(shuō)建蹄，3D打印的核心就是把原來(lái)的減材制造稿屏、等材制造變成材料增加型制造。從制造方式上看饿严，制造技術(shù)可以分為三類滋冀。一種是等材制造，鑄缓墅、鍛凿食、焊在制造過(guò)程中重量基本不變，已經(jīng)有3000年歷史了挑单。一種是減材制造馒俊，車銑刨磨機(jī)床通過(guò)材料的切削去除，達(dá)到設(shè)計(jì)形狀唾莲，已有300年的歷史避揍。還有一種是增材制造瘸卦，在制造過(guò)程中材料一點(diǎn)一點(diǎn)地累加，形成需要的形狀蔓嚷，才30年的歷史柳锣。麥肯錫預(yù)測(cè)，12項(xiàng)顛覆性技術(shù)中雕蔽，3D打印排第九折柠，這是2013年的預(yù)測(cè)。而且預(yù)測(cè)今后將會(huì)形成萬(wàn)億美元的產(chǎn)值批狐。這樣一來(lái)扇售，3D不僅從概念上的三足鼎立，可能走上價(jià)值鏈的三分天下嚣艇。

3D打印帶來(lái)的改變

3D打印對(duì)產(chǎn)品開發(fā)是顛覆性的技術(shù)承冰，使原來(lái)開發(fā)的周期和費(fèi)用降為原來(lái)的1/2以下，而且各個(gè)領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用髓废。3D打印由于是把減材變成增材巷懈，在航空航天、很多大型柔性件慌洪，加工切削要95%的材料顶燕，如果用3D打印去做，材料的利用率提高到80%以上冈爹，而且可以把很多的結(jié)構(gòu)集成為一體涌攻，這樣一來(lái)，將會(huì)使飛機(jī)的重量大為減輕枪蜕，甚至變?yōu)樵瓉?lái)的2/3就夠了鹊尤。而且在制造中，逐漸從研發(fā)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證的一體化打印农泊，走向我們向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)這樣復(fù)雜的產(chǎn)品能不能一體化地打印衣剂。3D打印帶來(lái)的很多裝備和產(chǎn)品再設(shè)計(jì)，因?yàn)橛蛇@個(gè)制造的理念碰蚂，擺脫了以前加工方法給設(shè)計(jì)者帶來(lái)的約束惊派，給創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶來(lái)非常巨大的空間。剛才講的那個(gè)例子竣楼，包括兩萬(wàn)多個(gè)零件的汽車送服，也可能變成幾十個(gè)件，這樣一來(lái)亲堂，大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程炼杉，節(jié)約了成本，也可能提高制造的速度。

為小朋友科學(xué)興趣打開一扇窗

在全國(guó)科普日上踢漏，陜西科技館帶來(lái)的3D打印筆一經(jīng)展出征绸，就有著頗高的人氣。前來(lái)體驗(yàn)的小朋友將自己喜歡的模型親手打印出來(lái)速和，有漂亮的花蝴蝶歹垫、有眼鏡、還有自行車颠放。操作非常的簡(jiǎn)單，將耗材絲插入導(dǎo)入口吭敢，接通電源預(yù)熱碰凶，按下進(jìn)絲按鈕，直到筆尖吐出熔融狀態(tài)的耗材時(shí)鹿驼，就可以在紙上發(fā)揮自己的創(chuàng)意開始制作了欲低。所需要的耗材絲也是無(wú)毒無(wú)味，小朋友都可以放心使用畜晰。根據(jù)孩子操作程度砾莱，打印一只蝴蝶或一副眼鏡最多需要10分鐘。帶著孩子來(lái)體驗(yàn)的家長(zhǎng)表示凄鼻，很早就知道3D打印技術(shù)腊瑟，想象中都是大型機(jī)器在操作，讓孩子實(shí)際操作有困難唠陈，3D打印筆不僅讓孩子們感受到它的操作樂(lè)趣僚尚，還開啟了他們對(duì)科學(xué)的興趣。

3D打印在醫(yī)療中的使用

其實(shí)锭泼，3D打印已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域原堂，比如用于醫(yī)療中。對(duì)于頜面缺失焦凶、顱骨缺失的患者來(lái)說(shuō)斗退，能夠?qū)⑷笔Р课煌昝缽?fù)原，將是最大的心愿叁垫。通過(guò)專業(yè)系統(tǒng)菠昼，采用數(shù)字化軟件設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)智造出完全符合每個(gè)病人生理解剖曲率的個(gè)性化骨骼⊥庾ィ患者只需提供CT片數(shù)據(jù)撇涡，然后將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，就可以對(duì)患者的缺失部位進(jìn)行復(fù)原蜓呀，用3D打印技術(shù)將患者缺損部位打印出來(lái)糜曲，精確度僅僅只相差0.02毫米，可以針對(duì)不同患者的需求進(jìn)行私人定制。

由西安郵電大學(xué)獲悉龟虎，自動(dòng)化學(xué)院創(chuàng)客空間研發(fā)的3D打印心臟立體精準(zhǔn)模型技術(shù)的成功璃谨，也為滿足相關(guān)醫(yī)學(xué)臨床要求提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。3D打印心臟立體精準(zhǔn)模型技術(shù)能夠準(zhǔn)確重現(xiàn)心臟所有腔室鲤妥、瓣膜佳吞、腱索、乳突肌等重要解剖結(jié)構(gòu)棉安，可有效輔助心臟手術(shù)規(guī)劃底扳、預(yù)演和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，緩解病患家庭負(fù)擔(dān)贡耽，有著重要的社會(huì)意義衷模。

3D打印開辟新的生產(chǎn)方式

盧秉恒舉例說(shuō)明3D打印所帶來(lái)的革命性改變：2014年，GE公司研發(fā)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴蒲赂，把20個(gè)零件做成了一個(gè)零件阱冶，材料成本大幅度減少，還節(jié)省燃油15%滥嘴，這等于一代發(fā)動(dòng)機(jī)的概念能眠。而每開發(fā)一代發(fā)動(dòng)機(jī)要上億歐元，如今一個(gè)噴嘴就解決了捍陌。3D打印同時(shí)開辟了一個(gè)新的生產(chǎn)模式糖窃，就是把批量化制造可能變成個(gè)性化定制，而且制造成本和周期都可能提升不多陆宝。同時(shí)众抽，他為廣大的創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶來(lái)了非常好的驗(yàn)證手段，因此我們今后的創(chuàng)新工作者不再受單位工作職位的約束坑状，它可以設(shè)計(jì)新的服裝尺桅，可以設(shè)計(jì)新的飛機(jī)結(jié)構(gòu)，用自己的3D打印機(jī)在家里就可以進(jìn)行驗(yàn)證却坦，這樣一來(lái)我們就可以有很多創(chuàng)新的東西不斷涌現(xiàn)裂瘤，用網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，用3D打印去支撐萬(wàn)眾創(chuàng)新和萬(wàn)家創(chuàng)業(yè)殃练，是個(gè)非常好的工具薇雳。同時(shí)，也開辟了科研的新手段扫皱，就是用3D打印做材料基因組計(jì)劃的驗(yàn)證平臺(tái)足绅，不需要那么復(fù)雜的熔煉設(shè)備，不需要消耗那么多能源韩脑，用一缸材料粉氢妈，就可以達(dá)到幾千攝氏度的高溫來(lái)冶煉出超高強(qiáng)度粹污、超高耐溫、超高韌性首量、超高抗蝕的一些優(yōu)異的合金材料壮吩。同時(shí)，我們也可以進(jìn)一步通過(guò)細(xì)胞打印加缘、器官再創(chuàng)以及基因再創(chuàng)鸭叙，用3D打印的辦法支撐生命科學(xué)的高速發(fā)展。

設(shè)想未來(lái)將出現(xiàn)5D打印

3D打印的趨勢(shì)正在從專業(yè)化走向社會(huì)化拣宏，從產(chǎn)品開發(fā)的工具沈贝，走向批量生產(chǎn)制造的手段，有可能在航空航天方面首先獲得突破蚀浆。另外缀程，從控形的制造走向控形控性，從3D打印走向4D打印箍伏，智能材料，打印之后還能改變形狀乒踢。5D打印揪馅，改變以后還可以賦予它生命，人體的活性器官可以用3D打印的辦法快速的定制〖衽現(xiàn)在甚至在設(shè)想瞳州，今后可能把制造業(yè)的一部分搬到太空中去，因?yàn)樵谔罩羞M(jìn)行3D打印有很多的優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn)卧袄。

協(xié)同創(chuàng)新推廣先進(jìn)制造技術(shù)

現(xiàn)在3D打印正在處于技術(shù)發(fā)展的井噴期寒护、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起步期，很多企業(yè)都在跑馬圈地纸谤。怎么樣推廣這些先進(jìn)制造技術(shù)潭鞭，盧秉恒說(shuō)，我們中國(guó)制造2025正在進(jìn)行加緊推進(jìn)讲稀，但是我們要認(rèn)清有哪些優(yōu)勢(shì)汤笋、有哪些劣勢(shì)，我們要必須通過(guò)全社會(huì)的協(xié)同創(chuàng)新葱峡，才能做到中國(guó)制造2025規(guī)劃的宏偉藍(lán)圖砚哗。首先，要做好協(xié)同砰奕，例如我們科技研發(fā)的計(jì)劃蛛芥，怎么樣很快地推新工業(yè)應(yīng)用，這就是一個(gè)牽引的問(wèn)題军援。像高端數(shù)控機(jī)床做出來(lái)以后仅淑，還有一些問(wèn)題称勋，可靠性還不夠高，但是如果不給它機(jī)會(huì)漓糙，總是找不到應(yīng)用方面去铣缠。像德國(guó)弗朗霍夫研究院方式非常好，經(jīng)費(fèi)的來(lái)源最后就走向政府昆禽、項(xiàng)目和企業(yè)委托各拿1/3蝗蛙，既體現(xiàn)了先進(jìn)的水平、國(guó)家的意志醉鳖，又體現(xiàn)了市場(chǎng)的需求捡硅。而美國(guó)是利用它的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)、信息技術(shù)的發(fā)達(dá)剪炮，來(lái)做制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)讶瘩。我們中國(guó)應(yīng)該是二者兼而有之，既有用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推廣擴(kuò)大藤门，又要有自己的核心研發(fā)力量欺划。

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