3D打印：能快速成型 如何更实用
3D打印可通过电脑控制把材料层层叠加，最终将计算机中的设计图变为实物。图为深圳一家公司通过自主研发的3D打印设备，打印出的镂空手机外壳、动漫形象、眼镜框、牙托等各种样品。
在去年热播的夺宝电影《十二生肖》中，成龙戴上一个有很多传感器的手套将兽首全方位扫描一遍，另一处的3D打印机瞬间就打出了一个一模一样的兽首来。
3D打印真的有这么神奇吗？目前的3D打印技术都能打印哪些东西？
据了解，目前，英国已推出全球首辆3D打印汽车“Urbee”，美国康奈尔大学研究人员也已利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植，其优势在于能够根据需要者耳朵的三维信息个性化“定制”……这些超出常人想象的实例，让人们对3D打印的未来产生了更多遐想甚至幻想。“3D打印确有不少优势，但受技术、材料、设计制图等限制，目前应用上较难普及。”不少业内人士表示。
争议：3D打印能打出电视机吗？
TCL董事长李东生认为，3D打印技术和尖端工艺制造技术完全是两回事，3D打印智能解决产品的形状问题，很难解决其他一系列材料、材质和特殊工艺的要求。
“关于3D打印的说法大部分是言过其实的，就像当年用彩色复印机要公安局证明，怕用彩色复印机复印钞票，事实证明钞票不能复印出来，有很复杂的一套东西才能做出钞票采样。特殊的工业产品绝对不可能用简单的数字输入打印出来。”在近期举行的中国（深圳）IT领袖峰会3D制造分论坛上，TCL董事长李东生指出，3D打印技术和尖端工艺制造技术完全是两回事，3D打印智能解决产品的形状问题，很难解决其他一系列材料、材质和特殊工艺的要求。
“我不相信用3D打印技术能够做出一台电视机来，从哪个角度来看都没有可能性，是神话色彩。”李东生说，从自己的经验来看，其实3D打印早就有了，做一个模具，在特殊的材料上根据产品用三维扫描，打印出一个和它完全一模一样的东西出来，这只是限于一种特殊的产业。
在市场对3D打印光明前景的憧憬中，投资人士也指出了3D打印概念背后的商业化隐忧。“目前3D打印行业投资的可能性不大，我也见过号称在美国3D打印行业中最大的公司，但目前3D打印行业可能有些适合小基金投入，大基金进入还不成熟，因为目前这一行业并不具备快速可扩充的能力。”赛富亚洲投资基金创始管理合伙人阎焱1998年就在斯坦福大学的实验室看过3D打印，但认为其影响不会像互联网那么大，对工业制造会带来逐步的改变，但不会很快带来革命性改变。
“目前这一行业的发展速度很快，但如果没有社会推动力，3D打印行业始终是看热闹的状态。”中国东盟投资合作基金首席执行官李耀认为，3D打印行业一直没有达到投资的级别，如果从现在开始极力推动，慢慢成为产业的话，也需要5年至15年的时间才会出现大规模的应用。
特艺大中华区CEO吴斌在IT峰会期间也表示，3D制造不适合大规模的制造业，而是更适合个性化使用，个性化方面的使用会产生很多革命。未来很多东西还是个性化的趋势，每一个人的需求都必须被满足。
现象：“深圳造”3D打印机
客户多是设计师
经营3D打印公司快2年的陈文娟告诉记者，3D打印技术其实是快速成型技术的一种，基本原理是叠层制造，通过电脑控制把材料层层叠加，最终将计算机中的三维设计图变为实物。
深圳维示泰克技术有限公司总经理陈文娟最近总戴着一个3D打印出的、材料成本不足一元的白色镂空手镯，当她出席中国（深圳）IT领袖峰会3D制造分论坛时，她成为在座百余人中唯一的3D制造企业代表，这个手镯也成为一些嘉宾亲眼见到的第一个3D打印产品。
陈文娟告诉记者，从去年开始明显感觉到大众对3D打印的认识和意识有所提高，珠三角、长三角的很多设计师、产品开发工程师成为公司客户，预计2013年公司销售额将取得300%的增长。如今，3D制造的关注度越来越高，3D打印技术快速成型的特点也给很多行业带来创新、影响，不过，3D打印材料等瓶颈问题依然制约其发展。在上述3D制造分论坛上，多位嘉宾也表示不可夸大3D打印的作用和用途，在投资、创业时仍应理性考虑。
留德博士陈文娟2011年创办的深圳维示泰克技术有限公司位于深圳留学生创业园，如今，这家仅有30多名员工的年轻企业已经将自主研发的3D打印设备和3D打印耗材销售到了美国、德国、英国、澳大利亚、俄罗斯等十几个国家。由于业务发展较快，近期公司将把办公面积扩大一倍，增加至500多平方米。
记者近日来到维示泰克时，一进门就看到展示了各种3D打印产品的小型展柜，展品包括建筑模型、镂空手机外壳、手铐、锁、象棋、动漫形象、眼镜框、缩微沙发、牙托等，琳琅满目。在一位员工的办公桌一角，一个类似咖啡机大小的3D打印机正在不断“吐丝”，只见一卷线材慢慢融化，从喷头挤出变成流质的材料，随着喷头的缓缓移动，一个圆形的蓝色手镯也逐渐成形，取下即可戴在手腕上。
据介绍，这种打印机市场价不到一万元，运用的是“熔融挤出”技术，打印一个普通大小的手镯约需要半小时，需要打印物品的越重，需要的时间也就越长。陈文娟告诉记者，3D打印技术其实是快速成型技术的一种，基本原理是叠层制造，通过电脑控制把材料层层叠加，最终将计算机中的三维设计图变为实物。
“3D打印能让设计师做到‘所见即所想’，可以缩短产品开发周期，简化产品开发流程、降低非标准件的制造成本和新产品开发成本，是对传统加工方式的有效补充。”据陈文娟介绍，维示泰克的客户中目前最大的群体是珠三角、长三角地区的设计师和产品开发工程师，也包括电子消费品、手机制造、玩具、珠宝、灯饰、玩具设计、眼镜等领域的企业，其中不乏中兴通讯等知名企业，有的客户甚至一下子买下四台3D打印设备，用于同时打印几个不同的方案。
维示泰克现有的四款桌面3D打印设备价格在几千元至一万多元不等，对于需要的企业和个人来说，价格并不会造成很大阻碍，对3D打印的了解和态度显得更为关键。目前，维示泰克的客户中国外客户约是国内的两倍，陈文娟分析说，国外客户对3D打印了解更多，使用的意识更强，随着国内对3D打印的认识越来越多，相信会普及得非常快。
“我从来不认为3D打印是一种取代传统制造方式的革命，3D打印是对传统制造方式的补充，在制造方式上增加了一种新的可能，可以用一种三维的方式展现设计师的设计甚至孩子的想象力。”陈文娟很看好3D打印的前景，对公司2013年销售额实现300%增长的目标非常有信心。
3D打印
■知多D
□基本概念
3D打印技术已有几十年历史，其工作原理与传统打印原理类似，主要区别在 于3D打印机不用纸或墨，而是通过计算机辅助设计、激光烧结、材料熔融等技术，使特 定金属粉或可塑性高的材料熔化，并按电子模型图的指示一层层叠加“铸造”起来，最 终把电子模型图变成实物。
□优势（部分）
1、有时间优势，可缩短产品开发周期。
2、个性化定制。
3、修改成本小，不因物品复杂程度增加成本。
4、原材料使用中，可减少废弃副产品。
5、可无缝打印，连接功能更强大。
6、设计空间优势，材料可无限组合。
□目前发展局限（部分）
1、可打印材料有限，强度、刚度、机械加工性等尚不如传统加工方式。
2、设备和某些材料的成本依然比较高。
3、制造精度尚不能与传统超精度加工技术相提并论。
3、设计制图门槛较高，目前较难向大众普及。
瓶颈：技术、打印材料成发展难题
中国国际金融有限公司总裁兼首席执行官朱云表示，“3D打印是个很简单的计算机成型技术，对产品个性化等影响更大，但目前能打印的材料有限，所以对3D打印不能太夸张，也不可小视。”
在3D打印推广的过程中，用什么材料来打印非常关键。据阎焱日前透露，深圳光启高等理工研究院在3D打印材料上也许会有一些令人欣喜的消息，对一些传统的材料做出了革命性的突破。光启研究院相关负责人本周一告诉记者，目前光启不做3D打印机的材料，不过光启将要用3D打印机来制作超材料。
“今天的3D打印材料并不能满足大多数的商品需求。”据业内人士介绍，3D打印行业正在寻求更多种类的材料和对它们的长期、短期性能的完善认识，比如在制模应用中只需要样板模型，对材料的要求并不算高，但对于生产来说，若想确定材料在整个寿命过程中的机械性能、热性能和电气性能的完整数据，就对材料提出了更高的要求。
陈文娟告诉记者，材料问题确实是3D打印应用推广的最大障碍，也是全行业的瓶颈问题，现在很多材料主要还是依赖国外。目前维示泰克开发并已投入市场的3D打印材料主要是ABS工程塑料、PLA生物塑料，和具有特殊功能的夜光、变色、导电等的功能性材料。材料价格低廉，1克材料的价格不到0.1元人民币。该公司下一步将根据市场的多元化需求，与一些企业和科研机构合作，自主研发更多新的材料。
当然，3D打印材料的局限在带来严峻挑战的同时，也蕴藏着巨大的机遇。业内人士认为，3D打印给发展新型材料带来了机会，尤其是复合材料和金属合金，在对多孔性和微结构的控制以及分级材料的应用上也存在发展新型材料的可能性。
阎焱表示，3D打印材料方面的研发和投入是一项长期的工作，中国在基础材料的研发和投入上还不太够，需要投资界、产业界共同努力。易凯资本首席执行官王冉认为，目前3D打印技术主要服务于制造业和DIY爱好者，但中国DIY市场太小，且3D打印材料局限，应用难以普及。他认为，3D打印的成本过高，难以取代传统制造业。
中国国际金融有限公司总裁兼首席执行官朱云来在3D制造分论坛上也表示，3D打印是个很简单的计算机成型技术，对产品个性化等影响更大，但目前能打印的材料有限，所以对3D打印不能太夸张，也不可小视。“产品厂商拼的是你的产品到市场的时间，如果你不赶上，那对你的行业冲击也是不可小视的。”
多年与中国供应商打交道的环球资源企业事务总裁裴克为（Craig Pepples）告诉记者，各地很多供应商都非常关注3D打印技术，并有供应商表示有客户用3D打印技术制作样品，但多认为3D打印近几年内进入批量生产阶段不太可能，成本会很高，但未来也可能有一些变化。
国外某权威研究机构的数据显示，在3D技术使用上，北美占据了全球的四成左右，欧洲接近三成，亚太地区排名第三，约占26.3%，其它地区则累计占4.4%。不过，从各个地区卖出的设备来看，亚洲却仅占5.7%，接近三分之二的设备是从美国卖出的。
据了解，深圳目前从事3D打印设备的企业数量还不多，在3D打印材料方面相对热闹一些。今年1月，有聚酰亚胺产业链的深圳惠程表示有意凭借材料优势进军航空航天3D打印市场。
深圳市近期发布的《深圳IT产业发展报告》时指出，深圳将加快打造3D打印技术的移动平台，数字3D打印在工业设计、文化娱乐、汽车、航空航天、医疗卫生等领域的广泛应用，实现20%-30%的持续增长速度。
■纵深
3D打印“亲民化”
要迈过设计这道槛
南方日报讯 （记者/蒋桓柏）于4月6日在深圳华侨城创意园举行的中国第二届“制汇节”（Maker Faire）上，3D打印机毫无疑问成为此次展览的热门。从MIT的实验室到“十二生肖”的电影，再到普通设计师的案头，民用化3D打印机的出现绝对是创客们的最自豪的成就之一。
这次制汇节中展示了维示泰克和闪铸科技研发的3D打印机，价格从5500元至20000元不等，比起几年前动辄上百万元的3D打印机确实非常“亲民”。两家公司的现场展示人员都告诉记者，现在的3D打印机“非常畅销”，主要的客户是硬件爱好者，设计公司，大专院校，工程师等。
闪铸科技的陈铮铮告诉记者，现有的民用3D打印机最基本的架构其实都来自开源的图纸，而打印的原理也基本都是熔融沉积（FDM）、激光烧结（DMLS）等。创客们都是在这基础上进行研发部件、申请专利，从而形成了不同的公司品牌。
“就材料而言，万元以下级别的3D打印机打印出的产品都是ABS塑料质地，区别主要在精细度、速度、表面光泽度三个方面。”陈铮铮告诉记者，“如果要打印钢铁等金属材料，至少需要30万元级别的机器。”
不过，陈铮铮坦言：“各家公司申请专利的部分虽然各自不同，但现在的民用化3D打印机最基础的开源图纸都是一样的，希望过几年，有资金积累后能够进行更多的研发，我们也能有自己的核心技术。”
对于未来3D打印机如何进一步“亲民化”，几位创客有着相似的见解。“3D打印机的操作并不难，看一遍说明书基本都能学会。”一位参展的创客告诉记者，“关键是作图阶段门槛比较高。现在购买3D打印机的人是工程师、设计师的居多，他们一般都会设计作图。”
“对于没有理工科，设计背景的人，设计图这块会比较困难，如果没法把平面的东西转化成立体的设计图，就很难打印出精确的产品。”陈铮铮告诉记者，“这是目前3D打印机最大的门槛之一。”
另一位3D打印机爱好者告诉记者，现在出现了类似3D扫描仪，3D照片合成技术，能够才自动生成3D设计图，但是实用性并不高，精度太低。想要精度很高的设计度，“对设备的要求就很高，也就离开了民用化3D打印机的初衷。”
“最好的方式还是自己学设计或者出现专门提供3D照相，3D扫描服务的机构。如果设计这一块能普及化，就像傻瓜式相机一样，每个人都会很容易接受3D打印机。”
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