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(xiàn)出顛覆性變革。如GE公司做的飛機發(fā)動機的噴嘴，把20個零件做成了一個零件，成本材料大幅度的減少，還節(jié)省燃油15%。這是一代發(fā)動機的概念，每開發(fā)一代發(fā)動機要上億歐元，一個噴嘴就解決了。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)的個性化定制生產(chǎn)模式。一些專家認為，3D打印等數(shù)字化設計制造將引領生產(chǎn)從大批量制造走向個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，將有力促進大眾創(chuàng)新，萬眾創(chuàng)業(yè)。GE公司在網(wǎng)上發(fā)布了一條消息，挑戰(zhàn)3D打印，將飛機的一個零部件讓創(chuàng)客設計。第一名只用了原始結(jié)構(gòu)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(xiàn)了全民創(chuàng)新的通途。互聯(lián)網(wǎng)+3D打印的制造模式：收集大眾的個性化需求，由創(chuàng)客完成設計，設計方案由3D打印件進行驗證;再由虛擬制造組織生產(chǎn)，由物聯(lián)網(wǎng)來配送。美國眾創(chuàng)公司，15000名訪客、6000名創(chuàng)客。亞馬遜利用網(wǎng)絡銷售3D打印商品，營業(yè)額已達數(shù)十億美元，利潤30%。所以互聯(lián)網(wǎng)+3D打印=萬眾創(chuàng)新、萬家創(chuàng)業(yè)的最佳技術途徑。

　　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。

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

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

　　3D打印技術的發(fā)展狀況

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

　　如在汽車零配件、輕工產(chǎn)品、家電等產(chǎn)品開發(fā)中降低產(chǎn)品開發(fā)周期與費用一半以上;在個性化醫(yī)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;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(gòu)件;小型FDM桌面機已經(jīng)應用于教學培訓、創(chuàng)意設計等方面，形成了全球銷量最大的3D打印設備;大型FDM設備在提高質(zhì)量與效率的同時，已經(jīng)開始成為復合材料汽車車身、無人機等大型產(chǎn)品的開發(fā)乃至小批量生產(chǎn)的工具等等，這些技術正在成為改造傳統(tǒng)行業(yè)和創(chuàng)造新型企業(yè)的重要工具和方向。目前已可以開展推廣應用，但仍需工程驗證、一些針對性的研發(fā)與系統(tǒng)集成。

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

　　上述的等8-9兩項，創(chuàng)材與創(chuàng)生，無疑是將要為材料科學和技術、生命科學和醫(yī)療技術、為制造業(yè)帶來巨大顛覆性變革。我們現(xiàn)在就需要布局，爭取搶占這一戰(zhàn)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，是隨著上述各項研究與應用的不斷發(fā)展而實現(xiàn)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、西安交通大學、華中科技大學就開始了研究，九五期間，已經(jīng)基本掌握了當時的幾種主流技術，如SLA、SLS、LOM、FDM技術，掌握了其制造工藝和軟硬件控制技術，開發(fā)了這些技術裝備，開展了推廣應用。西安交通大學還把SLA激光成型技術與開發(fā)的數(shù)字化建模、軟模具及快速模具等技術集成，成為產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)技術，在珠三角、長三角及全國推廣應用，10多年來，在全國各地幫助建設了50多個示范中心。使機電、汽車零部件、輕工等產(chǎn)品的開發(fā)周期與費用降為傳統(tǒng)技術的1/3-1/5。

　　90年代末，北京航空航天大學、西北工業(yè)大學等單位開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(gòu)件。目前我國依靠自己開發(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(jié)構(gòu)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打印技術制造個性化鈦合金骨植入方面，西安交通大學在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)了利用導航模板實現(xiàn)癌癥的靶向治療，避免了放療玉石俱焚的副作用，初步實驗，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，如論文和申請專利的數(shù)量處于世界第二。