3D打印如何进入民用 推广到工业
作为全球第三次科技革命最受瞩目的技术之一，3D打印技术可谓在长沙发展得红红火火。近日在长沙举行的中国中部（长沙）国际装备制造业博览会上，3D打印唱起了主角，去年还偏居一隅默默无闻的3D打印企业，今年展位已经位于展馆的正中心位置，工作人员讲解了一整天，连嗓子都说哑了，人们最关心的莫过于3D打印到底怎样打印一个立体的自己。
与热闹的消费级3D打印机相比，工业机的生产与应用要显得冷清许多。这种技术究竟会不会给传统的加工制造业带来颠覆性变革？3D打印机何时能像平面打印机一样遍地开花？随着今年3月首个3D打印国家政策《国家增材制造产业发展推进计划（2015－2016年）》的出台，3D打印在工业领域的机遇和挑战又一次引发了业内的关注。
民用：打印人像实现立等可取
早在3D打印刚刚兴起时，因其可直接打印出立体模型，其发展前景一直被业界所津津乐道，甚至有人预测，未来3D打印机会像现在的喷墨打印机一样普及到家庭。如今数年过去，虽然受制于打印精度和高昂的材料价格，3D技术普及到家庭的进程缓慢，但3D打印的概念和应用已经越来越被市民所接受。
在长沙就有一批这样提供3D打印专业服务的公司，如湖南燚熵科技自主发明了矩阵式人体3D扫描仪，只需3秒就能深度获取物体的三维、色彩和纹理数据，再用3D打印机将人像打印出来，整个过程只需3个多小时，让3D打印这项服务像洗照片一样实现立等可取。睿度科技的3D打印技术，能以最廉价的纸张为原材料，与传统动辄几百上千的树脂、尼龙等材料相比，使用纸张的成本仅几十元。
国内现在90%的3D打印企业是做打印人像这类“小玩意”的桌面机。此外，目前中国的3D打印已在汽车、生物医疗、文化创意等领域得到初步应用，但离实现大规模产业化、工程化应用还有一定距离。
工业：3D打印应用到火箭点火装置
3D打印建起了房子，3D打印造出了汽车，甚至还有3D打印打出了人体骨头用于手术……每一次3D打印在不同领域的亮相都赚足了眼球。其实，大家能看到的3D打印应用只是冰山一角，某些军工领域早已成熟运用。而且诸如航空航天等高精尖领域对成本不敏感，零件多为单次小批量生产，恰恰与3D打印的特性相符。
在位于长沙高新区的华曙高科看到一台其研发的大型工业级3D打印机。这台外观看起来像大柜子一样的3D打印机，内里分布着等同于一个制造车间的精密仪器，将物件的三维数据输入电脑并按下“打印”键后，这台“制造车间”就能在数小时内打印出工业级的零件。
该公司副总经理陈勃生告诉记者，3D打印在复杂结构的造型方面具有独特优势，“过去设计师在设计零件时，要考虑工艺性，否则到车间制造时会做不出来。但现在基本只要是想象得到的，就可以3D打印出来，甚至能做出传统工艺难以做到的"奇形怪状"的结构。”
中国航天科工六院日前对外发布，我国首次成功将3D打印技术应用于固体火箭发动机研制领域，该火箭发动机点火装置上的3D打印部分—壳体，正是由华曙高科量身定制。因为生产火箭点火装置壳体的技术难度非常大，此前，航天科工六院已经想了很多办法，正一筹莫展时，没想到用3D打印技术一次性就通过点火试验。
瓶颈：价格高、材料少等限制产业发展
速度快、省材料、能轻松应对结构复杂的产品，是否意味着3D打印将会摧毁或者说替代传统制造业呢？陈勃生认为，虽然在部分产品的小批量生产和模具生产上颇有优势，但在大批量生产上，3D打印的速度和成本仍存在一定缺陷。“3D打印擅长解决个性化、复杂化、高难度的生产技术，而传统制造业擅长批量化、规模化和精益化的生产，两者是互补关系。”
“这种叫好不叫座的状况还可能持续相当长时间。”华曙高科总经理侯培林介绍，受已有的技术储备所限，缺乏与3D打印相适应的逆向工程、三维数字建模及实际应用软件的开发能力，相对较高的3D打印设备价格，单一企业相对较低的设备利用率，以及缺乏与设备配套的操作技术人员是阻碍3D打印产业发展的拦路虎。
多位业内人士告诉记者，材料品种少、价格贵、性能低，也是制约工业级3D打印应用的关键。因为3D打印属于增材领域，所以材料发展是3D打印的物质基础，材料发展决定了3D打印的应用范围。
创新：系统开源实现行业百家争鸣
正是看中3D打印材料市场的广阔前景，一批材料研发生产企业纷纷把目光转向这一领域。从事新材料研制的湖南汇融科技和湖南顶立科技公司攻克国内技术难题，成功开发出球形镍基高温合金粉、球形钛粉等金属基3D打印材料，填补多项国内空白。
5月18日，华曙高科在武汉“2015中国中部投资贸易博览会”上发布全球首款开源可定制化的金属3D打印机，控制系统的“开源”成为这款3D打印机的最大亮点。
目前美国、德国及国内其他3D打印设备生产厂商均采用闭源系统，如果客户需打印新的材料就必须另外支付高额的参数包购买费用，无法实现材料的自我研发。“控制系统开源，让购买者不仅能烧结我们指定的金属材料，也能根据自身需求调整任意参数，使用第三方材料，甚至是自身进行材料研发。”华曙高科设备研发部主管周智阳如是说。
“我们不要做3D打印行业中的IOS，而是要做Android。”华曙高科董事长许小曙认为，这种开源金属3D打印机的发布，可以“带动一批人、一批公司、一批行业投身3D打印行业发展，促进我国3D打印产业的不断进步，真正实现百家争鸣的良性市场竞争格局”。
规划：长沙将建3D打印应用工业技术研究院
在国务院5月发布的《中国制造2025》规划中，有5处提到了3D打印，并将其列为要突破的10个重点领域之一。业内人士预计，未来5年时间里，3D打印行业将实现从消费级应用到工业化应用，从以非金属3D打印设备为主到以金属设备为主的过渡，全球做金属3D设备的公司将达到30家，中国将产生10家。
记者从市科技局了解到，为响应国家关于工业4.0、“中国制造2025”计划的贯彻落实，进一步促进长沙市工业技术创新与发展，长沙正研究制定设立各类工业技术研究院的政策文件。目前，3D打印应用工业技术研究院建设方案正在进一步规划完善中，有望成为第一批成立的研究院。
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