3D打印 如何走得更远

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参观者用手机拍摄3d打印机。

用3D打印技术制作的手掌。
作为一项前沿性的先进制造技术，3D打印技术正快速改变人们的生产生活，在生物医学、建筑等领域发挥着重要的引领作用。但它的市场化之路并不平坦，3D打印未来应该怎么发展？前景如何？
2014世界3D打印技术产业大会暨世界3D打印技术博览会上，记者采访了相关企业和专家。
【技术】从细胞到建筑，3D打印无所不能
19日，2014世界3D打印技术产业大会暨世界3D打印技术博览会在青岛开幕。记者在各个展厅看到，有用3D打印技术打印出来的衣服、项链、兔子玩偶等，也有用于装备制造业的机器零部件，还有应用在生物医学领域的牙齿、骨骼……甚至有一家企业成功研制出3D生物打印机，可以进行“细胞打印”。
据该企业董事长王红介绍，该打印机可以同时打印多种细胞及复合基质，细胞成活率达到92%，在一周之前打印输出的脂肪干细胞和眼角膜基质细胞已经连续培养9天，并成功传代3次，至今保持活性。细胞打印是“生物制造”的技术基石，也使得“组织工程器官移植”成为可能。
世界最大的3D建筑打印机、世界第一台真人蜡像3D打印机、亚洲第一台工业级全彩树脂3D打印机，19日也正式在本次大会亮相。据介绍，这三项3D打印技术的世界和亚洲的“新纪录”，全部属于青岛一家公司的技术研发团队的自主创新。这台世界上最大的3D建筑打印机将打印完成一座长、宽、高各12米的仿天坛中国古典建筑。“随着建筑打印技术的成熟，以后的房子可能就是打印出来的了。”具体负责该项目的工程师介绍。
本次大会由世界3D打印技术产业联盟、中国3D打印技术产业联盟、青岛市政府共同主办，青岛国家高新区承办。
【应用】我国还局限于少数领域
3D打印是以计算机3D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、电子束等方式将金属粉末、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。这也决定了根据其打印材料和应用方向的不同，会产生一些更垂直的发展领域。
据世界3D打印技术产业联盟秘书长罗军介绍，目前，3D打印机基本分为三大类：一是大众消费级（桌面级），多用于工业设计、工艺设计、珠宝、玩具、文化创意等领域。二是工业级，一方面是原型制造，主要用于模具、模型等行业；另一方面则是产品直接制造，包括大型金属结构件的直接制造和精密金属零部件的直接制造。三是生物工程级，如打印牙齿、骨骼修复、细胞、器官、软组织等。
罗军说，从应用领域来看，在欧洲和美国，3D打印的普及程度远比我国要高。2012年，世界3D打印行业的产值是120亿—130亿元，而国内大概为10亿元；2013年，世界3D打印行业的产值大概在200亿元，国内大概为20亿元；与国外相比，国内市场规模十分有限。
我国的3D打印技术发展水平也与国外存在一定差距。据介绍，目前，在设备生产方面，我国生产的3D打印机装备功能已经接近国际同行水平，差距主要体现在装备的可靠性和材料研发上。罗军举例说，国内部分3D打印机的关键器件如激光头等需从外国进口。此外，我国在材料质量和品种上还远不如美国、德国丰富，许多用于研发的实验材料仍需进口。
更大的差距还体现在应用上。在国外，3D打印技术已经在新产品开发、生物医疗、航空航天等方面有较多应用，而我国还局限于模具模型、文化创意产品等少数领域。
【市场】单纯产销设备的商业模式待改变
我国涉足3D打印技术的研究可上溯到上世纪90年代，但仅仅从近几年开始，3D打印才被公众所了解。在清华大学教授颜永年看来，这与缺乏成熟的商业模式有关。
颜永年说，3D打印行业依然沿用了传统工业企业商业模式的老路——生产设备卖设备，先把设备生产出来、推销出去，而不管市场和用户的需求。
罗军认为，3D打印一定要从应用入手，抓住用户的需求，以需求来带动应用。产业行业的需求，能进一步推动3D打印技术的改进和完善。
除了商业模式需要改变，3D打印所需要的材料瓶颈也急需突破。目前，业界对设备、硬件、软件的研究比较多，而对于材料的研究还比较少。材料问题已经成为3D打印发展的主要障碍之一。
此外，3D打印技术的发展，也可能引发安全性问题。据介绍，理论上，从工艺品到飞机零部件，从能发射子弹的手枪到能吃的蛋糕，3D打印都可以实现，而且打印所需的材料也不尽相同。这可能会引发一系列安全问题。虽然目前来看，利用3D打印技术打印出枪支，在某种程度上还是个噱头，但并不排除能打印出其他危害人体安全的工具，由此引发的社会问题需要注意。哪些可以做，哪些不可以做，需要由法律来界定，防患于未然，使行业发展更规范。
【发展】搭建服务平台，培育应用市场
颜永年说，发展3D打印行业，要特别注意解决工艺、材料、人才等问题，要更加注重产品的应用。
如何进一步推动3D打印技术的应用和普及？目前，世界3D打印技术产业联盟、中国3D打印技术产业联盟等组织正在着手搭建3D在线商务平台，利用云端服务理念，整合联盟成员资源，把会员企业公司网站各自分散的电子商务功能集中整合到3D在线网站，搭建社区服务平台，形成合力。
政府如何扶持和引导3D打印技术的发展？青岛市委常委、青岛国家高新区党工委书记陈飞认为，政府除了从规划、政策上引导之外，在推进3D打印技术的产学研一体化上，应该为企业搭建服务平台，培育好3D打印技术的应用市场，来推进3D打印技术产业的发展。