用3D打印“智”造生活

近日，一份名为《2013年浙江省3D打印产业发展报告》的文件在浙江省3D打印产业联盟单位内部工作人员手中传阅。2013年是浙江省3D打印产业发展的元年，省3D打印产业联盟成立，联盟成员迅速扩展。有数据表明，与3D打印相关的产业发展迅猛，其中涉及装备开发的企业有9家、材料开发企业5家、软件开发企业3家、应用服务企业28家，浙江省3D打印产业规模、应用深度和广度均全国领先。

报告显示，2013年浙江省3D打印产业完成自主3D打印机研发近10款，累计销售近两万台。同时，杭州、宁波、台州、温州、丽水等地结合当地产业，均设立了3D打印服务中心，年服务企业超千家，带动相关产业产值近100亿元。全省已经形成了以杭州为研发及应用创新中心，宁波、台州、温州、金华、丽水等地为应用基地的产业格局。

据浙江省3D打印产业联盟秘书长黄贤清介绍，今年，省3D打印产业联盟将继续坚持技术研发与服务应用两手抓，加大研发力度，形成软件、装备、材料完整的产业链，打造3D打印的浙江板块，同时推动在金华、嘉兴、绍兴、舟山、衢州、湖州等地设立的3D打印服务中心，力争年服务企业超3000家，带动相关产业近300亿元。

“这个行业的前景的确令人兴奋，与当年的互联网很像。”黄贤清说，今年3D打印业将大有作为，工业、医疗、文创都会有很好的发展前景，消费品会进入尝试阶段，淘宝上会出现很多卖家销售3D打印做出来的小玩意，科普教育会得到很好的推广。

适用于传统特色行业帮企业先打印出新品

3D打印机针对不同领域有不同的型号，彩色的3D打印机由于颜色丰富、精度不高，故适用于设计研发样品，打印的模型更注重外观，如鞋模、眼镜、小玩具、牙齿模型等，“墨盒”里用的是石膏粉；大尺寸树脂模型专业3D打印机则可以打印尺寸稍大，精细度高的产品，如电子仪表器等。

3D打印机根据打印“墨盒”里的材质不同有所区分，有用石膏粉的，也有用树脂、金属粉、尼龙等。据介绍，引进的两台3D打印机所用的打印材质分别是石膏跟树脂。而这些材质价格并不便宜，金属材料一般三四千元一公斤，都能跟银价匹敌了。3D打印并非人们想象中那样能“一键完成”的，一般打印时长是以小时计算，从一个到几十个小时不等。另外，打印的时长视成品精细度而定，越精细费时越多。

浙江是制造业大省，无论是低压电器、制笔、制鞋、眼镜、泵阀等，多为制造业企业。而制造业企业有两大关键环节，一是设计，二是生产制造成品。为此，形成设计后，企业需要开模、制造样品、测试、修改、最后确定，再量化生产。模具（模型）开发、测试、修改等环节不仅需要投入大量的人工、费用，还需要几天甚至几个月的时间，有些高尖端到无法开出模具的，那就只能依靠专家耗时费神的摸索，需要更多的时间，而时间恰是产品抢占市场的关键。

而3D打印可以迅速而准确地完成这些环节。形成设计研发方案后，企业只需要输入相关数据，选择相应材料，一至几十个小时，彩色三维打印机就能打印出产品的模型、样品。此前很多产品只能更多通过图纸反复修改，使用3D打印却只要数小时就可以重新拿出样品模型。要测试产品性能，只要在大尺寸树脂模型专业3D打印机等高精细度打印机上输入相关数据，就能直接打印出成品，对打印出来的成本进行测试即可。

用3D打印技术实现骨科手术的私人定制

运用3D打印技术，在手术前打出患者的骨骼模型，然后医生在模型上进行针对性的手术预演，最终精准、快速地完成真正的手术。温医大附二院骨科将3D打印技术应用于膝关节、髋关节等骨科手术中，已为十多名患者成功实施手术，患者术后恢复良好。

一位58岁女性因车祸导致骨折的髋骨，对受伤部位扫描后，以1：2的比例用3D打印机耗时十余小时制作出来，其骨质特征、断裂部位在这一模型中被精确地表现出来。据了解，髋骨骨折属于骨伤中诊断治疗难度最大的情况之一，手术时对入路、复位、骨钉植入的技术有着极高的要求。以往医生只能通过CT片凭借经验诊断和手术，有了3D打印技术，患者受伤情况直观地呈现在医生面前，甚至可以用模型进行模拟手术，大大提高了治疗效率。此外，向病人解释病情时，3D模型也能作为直观的演示，即使没有任何医学背景的人，也能清晰理解自己的伤势和治疗方案。

医疗行业也是3D打印技术的重点应用领域。据了解，目前3D打印的牙齿、骨骼，以及一些特殊医疗器械已经投入使用。拿牙科来说，传统的假牙冠制作须经过多个程序，患者要跑好几趟医院，但借由3D打印技术，患者到牙科进行扫描后，就可以制成模型，打印出义齿。

精确再现千年文物的沧桑面貌

除了生活用品和医疗领域，在文物、生物、物理方面，3D打印也有着不俗的表现。其中，文物和高端艺术衍生品是先临三维科技股份有限公司主攻方向之一。

以一件唐代白瓷兔为原型的文物，被打印出了多个版：有粉青瓷兔、哥窑瓷兔、梅子瓷兔等，形状一模一样，材质和大小却各不相同。3D打印应用于文物和高端艺术衍生品上，有很大的优势。2011年西安世界园艺博览会，主办方欲展示国宝文物“大汉十六品”，但石像体重面大，搬运过程会损坏文物，主办方一筹莫展时，先临三维轻松解决了这个棘手的问题。

首先对“大汉十六品”石像进行无损害、不接触的三维扫描，生成数字模型，精度可达到0.01毫米，然后用3D打印出来，再用大型古法琉璃工艺烧成型。三维数据输入3D打印机后，激光烧到的地方就凝固成型，最后打印出“大汉十六品”树脂原模，是有史以来对这些雕像最逼真的复制，再现了这些千年文物的沧桑面貌。

按照传统的工艺来复制这石像，大概需要40天左右，而使用3D打印技术只要10天就可以完成。

名词解释

3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及。

它的原理是：把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以即时使用。

3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术，上世纪80年代已有雏形，其学名为“快速成型”。