3D打印产业化尚待时日

文/本刊记者 王漪

3D打印技术一经问世，因其应用领域之广，便迅速被全球产业界关注。为了加快我国增材制造(又称“3D打印”)产业健康有序发展，日前国家多部委研究制定了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》。在个性化需求逐渐占据主导地位的消费时代，看上去很美的3D打印产业化将会为我国的制造业以及个人消费领域带来什么？

3 D打印并非万能

看过007系列电影《大破天幕杀机》的观众，或许会对其中那辆1960年的阿斯顿·马丁DB5汽车被炸成碎片的情节记忆犹新，而这部车便是通过3D打印技术制作的。所谓“3D打印”是一种快速成型技术，又称增材制造技术，以数字模型文件为基础，使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。3D打印机所使用的各种原材料就相当于普通打印机里的墨水，通过材料的逐层打印堆叠实现立体效果。其技术特点在于可以为复杂结构的零部件免去开发开模环节，满足人们的个性化需求，缩短产品开发周期，从而节省出更多的人力和资金。

3D打印在我国已从由“概念”逐渐转向 “应用”。从中央到地方，各级政府都在积极制定未来3D打印行业发展的方向性策略，市场上的各项融资活动也较为密集。今年2月，国家工信部、发展改革委和财政部发布《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》，根据这份《计划》，到2016年，我国将初步建立较为完善的增材制造产业体系，整体技术水平保持与国际同步，在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平，在国际市场上占有较大的市场份额。具体计划包括增材制造产业销售收入实现年均增长速度30%以上；形成2-3家具有较强国际竞争力的增材制造企业；研发一批自主装备、核心器件及成形材料；建立5-6家增材制造技术创新中心，完善扶持政策，形成较为完善的产业标准体系等。

“这有利于全社会加深对3D打印新的认识，同时也表明国家层面对3D打印的重视，是一个积极的信号，但推进计划未见具体时间表和扶持配套政策，比较宏观。”中国3D打印技术产业联盟相关负责人建议有关部门加速制定推进时间表以及具体配套政策，并认为工业领域仍将是未来3D打印最主要的市场，同时应侧重在航空航天领域和生物医学领域的应用。据了解，目前空中客车公司已开始使用3D打印零件，而波音公司也针对很多3D打印的零部件申请了专利。

对于3D打印对于我国产业升级发展带来的变革，经济学家刘志彪表示，由于其超强的设计能力，3D打印可带动我国制造业的转型升级，而其精密化的“打印”则可取代低附加值产业，成为高附加值的精益制造业，同时它为新材料提供发展机遇，此外还能促使研发和设计等非实体性活动成为产业链中的高端环节，从而推动制造业价值链的攀升和制造服务水平的提升。

有学者曾表示3D打印技术将带来第三次工业革命，但其实该产业在全球的发展尚处于初级阶段，尽管3D打印技术被认为可用来重整国家制造业竞争力，但其实短期内还难以颠覆整个传统制造业模式。这种新型精密技术与信息化技术的融合，与机器大生产是平行关系，其次3D打印原材料种类有限，并非所有产品都能打印出来。而个性化打印成本极高，只有规模化才能降低成本。

打印体验馆探奇

现阶段，国内3D打印企业的业务范畴大多包括材料供应，设备制造和打印服务。随着人们对“个性化”重视程度越来越高，业内人士普遍认为，在个人消费领域，3D打印行业预计仍会保持较高的增速，有助于拉动个人桌面3D打印设备的需求，同时促进树脂和塑料等上游打印材料的消费。

随着3D打印行业展会的增多，人们对于这一新生事物的了解也逐渐深入

当应用于工业领域的3D打印，在进入大众视野后，便一下变成了时尚新潮的代名词，许多生活中的常见物品均可使用3D打印。上拓3D打印体验馆的工作人员向记者介绍，只要有一台3D打印机和数据，就可以让纸上的图像变成实物，但是不同的打印机需要适应不同的材质，要看研发人员从事哪方面的研究，目前打印原料在材质上以树脂工程塑料、石膏粉和尼龙为主，也有可以打印钛合金和金属材质的打印机。

栩栩如生、颜色鲜艳的3D打印产品

记者在体验馆内看到不少3D打印产品，多为玩具、鞋、杯垫等模具，颜色鲜艳，材质和软硬度也不同，有的还是半透明的胶状，从表面很容易看出“逐层打印”的痕迹，虽然体积不大，但让人看了感觉很新奇。而真正让普通人近距离接触和感受3D打印乐趣的则是“真人模型”，此前市场上虽然也有不少制作真人模型的商家，但均是根据消费者所提供的人像照片上的体貌特征来制作，而3D打印机生成的真人模型则是严格依照人体比例、相貌打印出来的。

工作人员还向记者讲解演示了3D打印真人模型的过程，首先消费者站在一块白布前，身体前方各有两盏灯，用来提高环境亮度，工作人员拿着手持扫描仪，围绕着消费者自下而上进行360度全身扫描，这一过程大概持续两分半钟。随后将采集到的各种比例和色彩信息传输到旁边的电脑中，生成打印数据，连上3D打印机就可以直接打印了。几个小时之后，一个完全按照消费者身材比例和相貌服饰特征的真人模型就完成了。记者拿起一个15CM高的真人模型，感觉手里沉甸甸的，皮肤纹路和衣服皱褶都清晰可见，但人脸上的表情并不太生动。据了解，目前绝大多数的真人模型的原料均为高分子聚合材质，尺寸也有不同选择。工作人员表示，有的顾客喜欢表面光滑的，有的则喜欢磨砂手感的，现在全国各地制作出来的产品精度都差不多。

拥有一台3D打印机，通过传输打印数据，就能让纸上图像变为现实

尽管这一产品比原有的人像模型制作技术先进，精准度大幅提升，但由于制作价格较高，因此仍让一般消费者望而却步。记者在另一家3D真人秀馆内的价目表上看到，一个12CM高的迷你版人像模型价格为1765元，15CM的2116元，最大的24CM模型则需要4339元。业内专家表示，3D技术目前仍属前沿科技，在个人消费领域的制作生产成本在一段时间内会保持在比较高的水平。据工作人员介绍，前期直接到体验馆制作真人秀的顾客大多是消费能力较强，对新鲜事物保有好奇心的年轻人，但从加盟店反馈上来的数据看，制作模型的顾客数量正在逐步上升。

价格因素致消费不易

尽管近年来3D技术以及相关概念已被热炒几轮，但始终与大众的日常消费保持距离。普通人做一件自己的真人秀感觉价格昂贵，但如果是即将步入婚姻殿堂的新人，对于制作一份难忘的回忆则很感兴趣，自然也舍得花钱。目前许多3D打印馆都与婚纱摄影店合作，推出新郎新娘婚纱3D真人秀。3D打印行业从业者李海潮告诉记者，在人生最美好的时刻凝固成微缩模型是照片无法实现的，因此这类生意普遍不错。同样，为孩子在每年制作成长模型，也成为不少打印馆的经营项目，从1岁到12岁，每年为孩子制作一个模型，完全按照身高比例和相貌特征记录孩子的成长过程。他说开拓3D打印市场就要根据大众需求，寻找技术特点和市场之间的契合点。

3D打印机器人

与此同时，3D打印机正逐渐成为许多小型零部件、模具企业和动漫模型爱好者值得入手的产品。过去制作一款新产品，要先做好蜡模，但初次生产一旦发现成品不符合要求就要重新制作，花费时间长，感觉很麻烦，有了3D打印机则只要修改数据，重新打印即可。目前可供家庭或者小型企业使用的设备一般都在几万元左右。学校对于各种模型模具的需求，也让他们成为3D打印机的潜在客户，自己设定数据打印课堂上使用的模型，易于变化，满足课堂需求。

但也有不少3D打印产品看起来惊艳，但实际操作起来却并不像描述那样简便或者可靠。目前市面上已有由3D打印机制作出来的巧克力，但很多消费者却担心这类食品的安全质量是否达到了可食用的标准。再比如，许多人都听说过由3D打印机制造出来的汽车，听上去好像简单得只需通过打印轮胎、座椅、车窗、方向盘等零部件，然后把它们组装在一起，就可以开着上路了。但实际远没这么简单，由于各种零部件材质不同，因此需要适用于金属、塑料、复合材料等不同的3D打印设备，并分配给不同的打印厂商制作，体现出每种设备的优异性能，然后再拼装接焊，因此目前人们看到的“3D打印汽车”多是作为一种概念来展示。

李海潮表示，3D打印在个人消费领域的应用推广速度取决于人们对这一技术认知的不断提高，以及软件设计、制作文件库等辅助平台的发展。而无论个人消费还是工业制造领域，只有产业链上的各环节产生专业化分离，出现专业材料供应商和打印企业，3D打印的产品设计服务才能独立或向下游企业转移，成为真正意义上的制造工具。