盧秉恒再談3D打?。焊锩孕袠I(yè)正在崛起！

　　近兩年，3D打印顯現出顛覆性變革。如GE公司做的飛機發(fā)動(dòng)機的噴嘴，把20個(gè)零件做成了一個(gè)零件，成本材料大幅度的減少，還節省燃油15%。這是一代發(fā)動(dòng)機的概念，每開(kāi)發(fā)一代發(fā)動(dòng)機要上億歐元，一個(gè)噴嘴就解決了。美國3D打印的概念飛機，重量可以減輕65%。

　　7、 引領(lǐng)生產(chǎn)模式變革：3D打印可能成為可穿戴電子、家居用品、文化產(chǎn)業(yè)、服裝設計等行業(yè)的個(gè)性化定制生產(chǎn)模式。一些專(zhuān)家認為，3D打印等數字化設計制造將引領(lǐng)生產(chǎn)從大批量制造走向個(gè)性化定制的第三次工工業(yè)革命。

　　3D打印已經(jīng)成為創(chuàng )客最歡迎的工具，將有力促進(jìn)大眾創(chuàng )新，萬(wàn)眾創(chuàng )業(yè)。GE公司在網(wǎng)上發(fā)布了一條消息，挑戰3D打印，將飛機的一個(gè)零部件讓創(chuàng )客設計。第一名只用了原始結構的1/6的重量就完成了全部測試，而設計者是19歲的年輕人。3D打印展現了全民創(chuàng )新的通途?；ヂ?lián)網(wǎng)+3D打印的制造模式：收集大眾的個(gè)性化需求，由創(chuàng )客完成設計，設計方案由3D打印件進(jìn)行驗證;再由虛擬制造組織生產(chǎn)，由物聯(lián)網(wǎng)來(lái)配送。美國眾創(chuàng )公司，15000名訪(fǎng)客、6000名創(chuàng )客。亞馬遜利用網(wǎng)絡(luò )銷(xiāo)售3D打印商品，營(yíng)業(yè)額已達數十億美元，利潤30%。所以互聯(lián)網(wǎng)+3D打印=萬(wàn)眾創(chuàng )新、萬(wàn)家創(chuàng )業(yè)的最佳技術(shù)途徑。

　　8、 創(chuàng )材：3D打印制造出了耐溫3315℃的高溫合金，用于龍飛船2號，大幅度增強了飛船推力。利用3D打印高能束的集中能量，以3D打印設備作為材料基因組計劃的研制驗證平臺，可以開(kāi)發(fā)出超高強度、超高韌性、超高耐溫、超高耐磨的各種優(yōu)秀材料，增材制造變成為創(chuàng )材技術(shù)。

　　9、 創(chuàng )生：應用于組織支架制造、細胞打印等技術(shù)，實(shí)現生物活性器官的制造，一定意義上的創(chuàng )造生命。為生命科學(xué)研究和人類(lèi)健康服務(wù)。

　　10、 目前，3D打印的技術(shù)尚有待深入廣泛研究發(fā)展，其應用還很有限，但其創(chuàng )造的價(jià)值高，利潤空間大。隨著(zhù)研發(fā)的深入，工業(yè)應用的不斷擴大，其創(chuàng )造的價(jià)值越來(lái)越高。不久的將來(lái)，不僅在制造概念上，減材、等材、增材三足鼎立，從創(chuàng )造的價(jià)值上，也必將走上三分天下。

　　3D打印技術(shù)的發(fā)展狀況

　　上述3D打印的優(yōu)勢的1-5條，目前已經(jīng)進(jìn)入應用，當然還需要更深入的研究，建立各類(lèi)標準，使其能更廣泛地應用，發(fā)揮更大的效益。

　　如在汽車(chē)零配件、輕工產(chǎn)品、家電等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期與費用一半以上;在個(gè)性化醫療方面，在骨替代物制造、牙科整形與修補等方面已經(jīng)有初步應用，效果顯著(zhù);在航空航天產(chǎn)品研發(fā)中，可以制造與鍛件性能媲美的大型構件;小型FDM桌面機已經(jīng)應用于教學(xué)培訓、創(chuàng )意設計等方面，形成了全球銷(xiāo)量最大的3D打印設備;大型FDM設備在提高質(zhì)量與效率的同時(shí)，已經(jīng)開(kāi)始成為復合材料汽車(chē)車(chē)身、無(wú)人機等大型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)乃至小批量生產(chǎn)的工具等等，這些技術(shù)正在成為改造傳統行業(yè)和創(chuàng )造新型企業(yè)的重要工具和方向。目前已可以開(kāi)展推廣應用，但仍需工程驗證、一些針對性的研發(fā)與系統集成。

　　上述的第6-7項，是我們現在和將來(lái)都要持續、深入研究的重要方向。在今后的5-15年中，將會(huì )帶來(lái)重要效益。在引起制造業(yè)逐漸量變的同時(shí)，在走向一半的產(chǎn)品將成為個(gè)性定制化生產(chǎn)的生產(chǎn)模式變革中，帶來(lái)顛覆性變化。

　　上述的等8-9兩項，創(chuàng )材與創(chuàng )生，無(wú)疑是將要為材料科學(xué)和技術(shù)、生命科學(xué)和醫療技術(shù)、為制造業(yè)帶來(lái)巨大顛覆性變革。我們現在就需要布局，爭取搶占這一戰略性高地。

　　第10項，從概念上與等材、減材制造的三分天下，走向效益的三足鼎立，是隨著(zhù)上述各項研究與應用的不斷發(fā)展而實(shí)現的。

　　3D的科研方面，我國的研究起步并不晚，90年代初期，清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)就開(kāi)始了研究，九五期間，已經(jīng)基本掌握了當時(shí)的幾種主流技術(shù)，如SLA、SLS、LOM、FDM技術(shù)，掌握了其制造工藝和軟硬件控制技術(shù)，開(kāi)發(fā)了這些技術(shù)裝備，開(kāi)展了推廣應用。西安交通大學(xué)還把SLA激光成型技術(shù)與開(kāi)發(fā)的數字化建模、軟模具及快速模具等技術(shù)集成，成為產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)系統技術(shù)，在珠三角、長(cháng)三角及全國推廣應用，10多年來(lái)，在全國各地幫助建設了50多個(gè)示范中心。使機電、汽車(chē)零部件、輕工等產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期與費用降為傳統技術(shù)的1/3-1/5。

　　90年代末，北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等單位開(kāi)始了金屬材料增材制造研究，可以制造與鍛件性能媲美的大型構件。目前我國依靠自己開(kāi)發(fā)的大型金屬3D打印設備，在飛機大型承力件應用方面目前處于國際領(lǐng)先。在軍機、大飛機研發(fā)中，充當了急救隊的作用，鈦合金大型結構件已經(jīng)率先應用于飛機起落架及C919的研發(fā)中。在應用3D打印技術(shù)制造個(gè)性化鈦合金骨植入方面，西安交通大學(xué)在2000年就完成了首例臨床，2011年比國際2012年的報道早11年。最近，我國首創(chuàng )了利用導航模板實(shí)現癌癥的靶向治療，避免了放療玉石俱焚的副作用，初步實(shí)驗，效果良好，是一重大創(chuàng )新。

　　目前，中國在3D打印方面的研究方面處于國際前列，如論文和申請專(zhuān)利的數量處于世界第二。