3D打印產業化尚待時日

文/本刊記者 王漪

3D打印技術一經問世，因其應用領域之廣，便迅速被全球產業界關注。為了加快我國增材制造(又稱“3D打印”)產業健康有序發展，日前國家多部委研究制定了《國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016年)》。在個性化需求逐漸占據主導地位的消費時代，看上去很美的3D打印產業化將會為我國的制造業以及個人消費領域帶來什么？

3 D打印并非萬能

看過007系列電影《大破天幕殺機》的觀眾，或許會對其中那輛1960年的阿斯頓·馬丁DB5汽車被炸成碎片的情節記憶猶新，而這部車便是通過3D打印技術制作的。所謂“3D打印”是一種快速成型技術，又稱增材制造技術，以數字模型文件為基礎，使用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印機所使用的各種原材料就相當于普通打印機里的墨水，通過材料的逐層打印堆疊實現立體效果。其技術特點在于可以為復雜結構的零部件免去開發開模環節，滿足人們的個性化需求，縮短產品開發周期，從而節省出更多的人力和資金。

3D打印在我國已從由“概念”逐漸轉向 “應用”。從中央到地方，各級政府都在積極制定未來3D打印行業發展的方向性策略，市場上的各項融資活動也較為密集。今年2月，國家工信部、發展改革委和財政部發布《國家增材制造產業發展推進計劃（2015-2016年）》，根據這份《計劃》，到2016年，我國將初步建立較為完善的增材制造產業體系，整體技術水平保持與國際同步，在航空航天等直接制造領域達到國際先進水平，在國際市場上占有較大的市場份額。具體計劃包括增材制造產業銷售收入實現年均增長速度30%以上；形成2-3家具有較強國際競爭力的增材制造企業；研發一批自主裝備、核心器件及成形材料；建立5-6家增材制造技術創新中心，完善扶持政策，形成較為完善的產業標準體系等。

“這有利于全社會加深對3D打印新的認識，同時也表明國家層面對3D打印的重視，是一個積極的信號，但推進計劃未見具體時間表和扶持配套政策，比較宏觀。”中國3D打印技術產業聯盟相關負責人建議有關部門加速制定推進時間表以及具體配套政策，并認為工業領域仍將是未來3D打印最主要的市場，同時應側重在航空航天領域和生物醫學領域的應用。據了解，目前空中客車公司已開始使用3D打印零件，而波音公司也針對很多3D打印的零部件申請了專利。

對于3D打印對于我國產業升級發展帶來的變革，經濟學家劉志彪表示，由于其超強的設計能力，3D打印可帶動我國制造業的轉型升級，而其精密化的“打印”則可取代低附加值產業，成為高附加值的精益制造業，同時它為新材料提供發展機遇，此外還能促使研發和設計等非實體性活動成為產業鏈中的高端環節，從而推動制造業價值鏈的攀升和制造服務水平的提升。

有學者曾表示3D打印技術將帶來第三次工業革命，但其實該產業在全球的發展尚處于初級階段，盡管3D打印技術被認為可用來重整國家制造業競爭力，但其實短期內還難以顛覆整個傳統制造業模式。這種新型精密技術與信息化技術的融合，與機器大生產是平行關系，其次3D打印原材料種類有限，并非所有產品都能打印出來。而個性化打印成本極高，只有規模化才能降低成本。

打印體驗館探奇

現階段，國內3D打印企業的業務范疇大多包括材料供應，設備制造和打印服務。隨著人們對“個性化”重視程度越來越高，業內人士普遍認為，在個人消費領域，3D打印行業預計仍會保持較高的增速，有助于拉動個人桌面3D打印設備的需求，同時促進樹脂和塑料等上游打印材料的消費。

隨著3D打印行業展會的增多，人們對于這一新生事物的了解也逐漸深入

當應用于工業領域的3D打印，在進入大眾視野后，便一下變成了時尚新潮的代名詞，許多生活中的常見物品均可使用3D打印。上拓3D打印體驗館的工作人員向記者介紹，只要有一臺3D打印機和數據，就可以讓紙上的圖像變成實物，但是不同的打印機需要適應不同的材質，要看研發人員從事哪方面的研究，目前打印原料在材質上以樹脂工程塑料、石膏粉和尼龍為主，也有可以打印鈦合金和金屬材質的打印機。

栩栩如生、顏色鮮艷的3D打印產品

記者在體驗館內看到不少3D打印產品，多為玩具、鞋、杯墊等模具，顏色鮮艷，材質和軟硬度也不同，有的還是半透明的膠狀，從表面很容易看出“逐層打印”的痕跡，雖然體積不大，但讓人看了感覺很新奇。而真正讓普通人近距離接觸和感受3D打印樂趣的則是“真人模型”，此前市場上雖然也有不少制作真人模型的商家，但均是根據消費者所提供的人像照片上的體貌特征來制作，而3D打印機生成的真人模型則是嚴格依照人體比例、相貌打印出來的。

工作人員還向記者講解演示了3D打印真人模型的過程，首先消費者站在一塊白布前，身體前方各有兩盞燈，用來提高環境亮度，工作人員拿著手持掃描儀，圍繞著消費者自下而上進行360度全身掃描，這一過程大概持續兩分半鐘。隨后將采集到的各種比例和色彩信息傳輸到旁邊的電腦中，生成打印數據，連上3D打印機就可以直接打印了。幾個小時之后，一個完全按照消費者身材比例和相貌服飾特征的真人模型就完成了。記者拿起一個15CM高的真人模型，感覺手里沉甸甸的，皮膚紋路和衣服皺褶都清晰可見，但人臉上的表情并不太生動。據了解，目前絕大多數的真人模型的原料均為高分子聚合材質，尺寸也有不同選擇。工作人員表示，有的顧客喜歡表面光滑的，有的則喜歡磨砂手感的，現在全國各地制作出來的產品精度都差不多。

擁有一臺3D打印機，通過傳輸打印數據，就能讓紙上圖像變為現實

盡管這一產品比原有的人像模型制作技術先進，精準度大幅提升，但由于制作價格較高，因此仍讓一般消費者望而卻步。記者在另一家3D真人秀館內的價目表上看到，一個12CM高的迷你版人像模型價格為1765元，15CM的2116元，最大的24CM模型則需要4339元。業內專家表示，3D技術目前仍屬前沿科技，在個人消費領域的制作生產成本在一段時間內會保持在比較高的水平。據工作人員介紹，前期直接到體驗館制作真人秀的顧客大多是消費能力較強，對新鮮事物保有好奇心的年輕人，但從加盟店反饋上來的數據看，制作模型的顧客數量正在逐步上升。

價格因素致消費不易

盡管近年來3D技術以及相關概念已被熱炒幾輪，但始終與大眾的日常消費保持距離。普通人做一件自己的真人秀感覺價格昂貴，但如果是即將步入婚姻殿堂的新人，對于制作一份難忘的回憶則很感興趣，自然也舍得花錢。目前許多3D打印館都與婚紗攝影店合作，推出新郎新娘婚紗3D真人秀。3D打印行業從業者李海潮告訴記者，在人生最美好的時刻凝固成微縮模型是照片無法實現的，因此這類生意普遍不錯。同樣，為孩子在每年制作成長模型，也成為不少打印館的經營項目，從1歲到12歲，每年為孩子制作一個模型，完全按照身高比例和相貌特征記錄孩子的成長過程。他說開拓3D打印市場就要根據大眾需求，尋找技術特點和市場之間的契合點。

3D打印機器人

與此同時，3D打印機正逐漸成為許多小型零部件、模具企業和動漫模型愛好者值得入手的產品。過去制作一款新產品，要先做好蠟模，但初次生產一旦發現成品不符合要求就要重新制作，花費時間長，感覺很麻煩，有了3D打印機則只要修改數據，重新打印即可。目前可供家庭或者小型企業使用的設備一般都在幾萬元左右。學校對于各種模型模具的需求，也讓他們成為3D打印機的潛在客戶，自己設定數據打印課堂上使用的模型，易于變化，滿足課堂需求。

但也有不少3D打印產品看起來驚艷，但實際操作起來卻并不像描述那樣簡便或者可靠。目前市面上已有由3D打印機制作出來的巧克力，但很多消費者卻擔心這類食品的安全質量是否達到了可食用的標準。再比如，許多人都聽說過由3D打印機制造出來的汽車，聽上去好像簡單得只需通過打印輪胎、座椅、車窗、方向盤等零部件，然后把它們組裝在一起，就可以開著上路了。但實際遠沒這么簡單，由于各種零部件材質不同，因此需要適用于金屬、塑料、復合材料等不同的3D打印設備，并分配給不同的打印廠商制作，體現出每種設備的優異性能，然后再拼裝接焊，因此目前人們看到的“3D打印汽車”多是作為一種概念來展示。

李海潮表示，3D打印在個人消費領域的應用推廣速度取決于人們對這一技術認知的不斷提高，以及軟件設計、制作文件庫等輔助平臺的發展。而無論個人消費還是工業制造領域，只有產業鏈上的各環節產生專業化分離，出現專業材料供應商和打印企業，3D打印的產品設計服務才能獨立或向下游企業轉移，成為真正意義上的制造工具。