作為全球第三次科技革命最受矚目的技術(shù)之一，3D打印技術(shù)可謂在長沙發(fā)展得紅紅火火。近日在長沙舉行的中國中部（長沙）國際裝備制造業(yè)博覽會上，3D打印唱起了主角，去年還偏居一隅默默無聞的3D打印企業(yè)，今年展位已經(jīng)位于展館的正中心位置，工作人員講解了一整天，連嗓子都說啞了，人們最關(guān)心的莫過于3D打印到底怎樣打印一個立體的自己。
與熱鬧的消費(fèi)級3D打印機(jī)相比，工業(yè)機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用要顯得冷清許多。這種技術(shù)究竟會不會給傳統(tǒng)的加工制造業(yè)帶來顛覆性變革？3D打印機(jī)何時能像平面打印機(jī)一樣遍地開花？隨著今年3月首個3D打印國家政策《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015－2016年）》的出臺，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)遇和挑戰(zhàn)又一次引發(fā)了業(yè)內(nèi)的關(guān)注。
民用3D打印
民用：打印人像實(shí)現(xiàn)立等可取
早在3D打印剛剛興起時，因其可直接打印出立體模型，其發(fā)展前景一直被業(yè)界所津津樂道，甚至有人預(yù)測，未來3D打印機(jī)會像現(xiàn)在的噴墨打印機(jī)一樣普及到家庭。如今數(shù)年過去，雖然受制于打印精度和高昂的材料價格，3D技術(shù)普及到家庭的進(jìn)程緩慢，但3D打印的概念和應(yīng)用已經(jīng)越來越被市民所接受。
在長沙就有一批這樣提供3D打印專業(yè)服務(wù)的公司，如湖南燚熵科技自主發(fā)明了矩陣式人體3D掃描儀，只需3秒就能深度獲取物體的三維、色彩和紋理數(shù)據(jù)，再用3D打印機(jī)將人像打印出來，整個過程只需3個多小時，讓3D打印這項(xiàng)服務(wù)像洗照片一樣實(shí)現(xiàn)立等可取。睿度科技的3D打印技術(shù)，能以最廉價的紙張為原材料，與傳統(tǒng)動輒幾百上千的樹脂、尼龍等材料相比，使用紙張的成本僅幾十元。
國內(nèi)現(xiàn)在90%的3D打印企業(yè)是做打印人像這類“小玩意”的桌面機(jī)。此外，目前中國的3D打印已在汽車、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域得到初步應(yīng)用，但離實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化、工程化應(yīng)用還有一定距離。
工業(yè)：3D打印應(yīng)用到火箭點(diǎn)火裝置
3D打印建起了房子，3D打印造出了汽車，甚至還有3D打印打出了人體骨頭用于手術(shù)……每一次3D打印在不同領(lǐng)域的亮相都賺足了眼球。其實(shí)，大家能看到的3D打印應(yīng)用只是冰山一角，某些軍工領(lǐng)域早已成熟運(yùn)用。而且諸如航空航天等高精尖領(lǐng)域?qū)Τ杀静幻舾?，零件多為單次小批量生產(chǎn)，恰恰與3D打印的特性相符。
記者昨日在位于長沙高新區(qū)的華曙高科看到一臺其研發(fā)的大型工業(yè)級3D打印機(jī)。這臺外觀看起來像大柜子一樣的3D打印機(jī)，內(nèi)里分布著等同于一個制造車間的精密儀器，將物件的三維數(shù)據(jù)輸入電腦并按下“打印”鍵后，這臺“制造車間”就能在數(shù)小時內(nèi)打印出工業(yè)級的零件。
該公司副總經(jīng)理陳勃生告訴記者，3D打印在復(fù)雜結(jié)構(gòu)的造型方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，“過去設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)零件時，要考慮工藝性，否則到車間制造時會做不出來。但現(xiàn)在基本只要是想象得到的，就可以3D打印出來，甚至能做出傳統(tǒng)工藝難以做到的"奇形怪狀"的結(jié)構(gòu)。”
中國航天科工六院日前對外發(fā)布，我國首次成功將3D打印技術(shù)應(yīng)用于固體火箭發(fā)動機(jī)研制領(lǐng)域，該火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置上的3D打印部分—殼體，正是由華曙高科量身定制。因?yàn)樯a(chǎn)火箭點(diǎn)火裝置殼體的技術(shù)難度非常大，此前，航天科工六院已經(jīng)想了很多辦法，正一籌莫展時，沒想到用3D打印技術(shù)一次性就通過點(diǎn)火試驗(yàn)。
瓶頸：價格高、材料少等限制產(chǎn)業(yè)發(fā)展
速度快、省材料、能輕松應(yīng)對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，是否意味著3D打印將會摧毀或者說替代傳統(tǒng)制造業(yè)呢？陳勃生認(rèn)為，雖然在部分產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)和模具生產(chǎn)上頗有優(yōu)勢，但在大批量生產(chǎn)上，3D打印的速度和成本仍存在一定缺陷。“3D打印擅長解決個性化、復(fù)雜化、高難度的生產(chǎn)技術(shù)，而傳統(tǒng)制造業(yè)擅長批量化、規(guī)?；途婊纳a(chǎn)，兩者是互補(bǔ)關(guān)系。”
“這種叫好不叫座的狀況還可能持續(xù)相當(dāng)長時間。”華曙高科總經(jīng)理侯培林介紹，受已有的技術(shù)儲備所限，缺乏與3D打印相適應(yīng)的逆向工程、三維數(shù)字建模及實(shí)際應(yīng)用軟件的開發(fā)能力，相對較高的3D打印設(shè)備價格，單一企業(yè)相對較低的設(shè)備利用率，以及缺乏與設(shè)備配套的操作技術(shù)人員是阻礙3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的攔路虎。
多位業(yè)內(nèi)人士告訴記者，材料品種少、價格貴、性能低，也是制約工業(yè)級3D打印應(yīng)用的關(guān)鍵。因?yàn)?D打印屬于增材領(lǐng)域，所以材料發(fā)展是3D打印的物質(zhì)基礎(chǔ)，材料發(fā)展決定了3D打印的應(yīng)用范圍。
創(chuàng)新：系統(tǒng)開源實(shí)現(xiàn)行業(yè)百家爭鳴
正是看中3D打印材料市場的廣闊前景，一批材料研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)紛紛把目光轉(zhuǎn)向這一領(lǐng)域。從事新材料研制的湖南匯融科技和湖南頂立科技公司攻克國內(nèi)技術(shù)難題，成功開發(fā)出球形鎳基高溫合金粉、球形鈦粉等金屬基3D打印材料，填補(bǔ)多項(xiàng)國內(nèi)空白。
5月18日，華曙高科在武漢“2015中國中部投資貿(mào)易博覽會”上發(fā)布全球首款開源可定制化的金屬3D打印機(jī)，控制系統(tǒng)的“開源”成為這款3D打印機(jī)的最大亮點(diǎn)。
目前美國、德國及國內(nèi)其他3D打印設(shè)備生產(chǎn)廠商均采用閉源系統(tǒng)，如果客戶需打印新的材料就必須另外支付高額的參數(shù)包購買費(fèi)用，無法實(shí)現(xiàn)材料的自我研發(fā)。“控制系統(tǒng)開源，讓購買者不僅能燒結(jié)我們指定的金屬材料，也能根據(jù)自身需求調(diào)整任意參數(shù)，使用第三方材料，甚至是自身進(jìn)行材料研發(fā)。”華曙高科設(shè)備研發(fā)部主管周智陽如是說。
“我們不要做3D打印行業(yè)中的IOS，而是要做Android。”華曙高科董事長許小曙認(rèn)為，這種開源金屬3D打印機(jī)的發(fā)布，可以“帶動一批人、一批公司、一批行業(yè)投身3D打印行業(yè)發(fā)展，促進(jìn)我國3D打印產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，真正實(shí)現(xiàn)百家爭鳴的良性市場競爭格局”。
規(guī)劃：長沙將建3D打印應(yīng)用工業(yè)技術(shù)研究院
在國務(wù)院5月發(fā)布的《中國制造2025》規(guī)劃中，有5處提到了3D打印，并將其列為要突破的10個重點(diǎn)領(lǐng)域之一。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，未來5年時間里，3D打印行業(yè)將實(shí)現(xiàn)從消費(fèi)級應(yīng)用到工業(yè)化應(yīng)用，從以非金屬3D打印設(shè)備為主到以金屬設(shè)備為主的過渡，全球做金屬3D設(shè)備的公司將達(dá)到30家，中國將產(chǎn)生10家。
記者從市科技局了解到，為響應(yīng)國家關(guān)于工業(yè)4.0、“中國制造2025”計(jì)劃的貫徹落實(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)長沙市工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展，長沙正研究制定設(shè)立各類工業(yè)技術(shù)研究院的政策文件。目前，3D打印應(yīng)用工業(yè)技術(shù)研究院建設(shè)方案正在進(jìn)一步規(guī)劃完善中，有望成為第一批成立的研究院。
