论文部分内容阅读
电影《十二生肖》中，成龙带着装有传感器的手套扫描并即时打印出一个一模一样兽首的场面你一定记忆犹新。如今，这双“上帝之手”又有新的动作。
日前，美国航天局向一家3D打印机公司拨款12.5万美元，旨在研发全能食物合成器项目。根据设想，这种3D打印机将按照“数字菜谱”混合各种粉末，制造色香味俱全的食品，公司的第一步计划是给吃够了压缩饼干的宇航员们制作美味比萨。
是的，3D打印技术的发展已远远超出我们的想象。
中国或成世界最大3D打印市场
今年3月，世界首款3D打印汽车Urbee 2面世。这款三轮混合动力汽车依靠3D打印技术打印出了一体式的车身，相比一辆标准设计汽车成百上千个零部件，Urbee 2 只需50个零部件。
日前，美国科学家采用和生物匹配的高分子材料在3D打印机中打印出人造耳朵，这种人造耳朵不但形状和真正的耳朵完全一样，与电子技术结合后，这个耳朵还可以接受非常微细的声波，甚至比人耳还要灵敏。
在5月29日召开的首届世界3D打印技术产业大会上，作为全球最知名的3D打印行业研究机构，Wohlers Associates公司主席特里·沃伦斯向《中国经济周刊》介绍了刚刚发表的2013年Wohlers报告。
这份汇集了包括中国在内的全球70余个国家3D打印公司相关数据的报告显示：2012年，全世界3D打印行业总产值增长了28%，达22亿美元。3D打印机的全球销量同比增长25%，其中38%产自美国，中国占8.5%。
长期从事先进制造技术研究的中国工程院院士卢秉恒在5月举行的“2013增材制造技术全球高峰论坛”上公布数据显示，2012年全球3D打印应用主要集中在消费电子产品（20.3%）、汽车制造业（19.5%）、医疗/口腔医学（15.1%）、航空航天（12.1%）、工业/商用机器（10.8%）及学术研究、军事项目等其他方面（22.2%）
尽管美国总统奥巴马期待3D打印能够推动美国制造业重新焕发活力，然而在英国增材制造联盟主席、中国3D打印技术产业联盟首席顾问格瑞汉姆·卓曼看来，在3至5年内，中国有潜力成为世界最大的3D打印市场。
亚洲制造业协会首席执行官、中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军更是在世界3D打印技术产业大会上表示，预计3年左右，中国3D打印产值可能达到百亿元人民币。
孩之宝的玩具都是打印的
几乎每个看过《哈利·波特》系列小说的读者都曾幻想进入那片神奇的魔法世界。因为在那里，你只需挥挥手中的魔杖，念一句咒语，你就可以变出想拥有的一切。现在，3D打印机的问世让我们在现实生活中也可以拥有童话世界里的魔杖。
在世界3D打印技术产业大会展会现场，杭州先临三维科技股份有限公司（下称先临三维）的工作人员向《中国经济周刊》展示了一块已经被应用于骨科手术、长约5cm，周身布满小孔的人造脊柱植入体。
“这块钛合金骨骼被植入人体后，无需取出，非但不会有任何排斥反应，人体的组织与细胞还会渗透过这些孔洞逐渐生长，从而使这块3D打印骨骼成为我们身体的一个部分。”这位工作人员说。
另外，先临三维的区域经理向记者透露，除了这种医用钛板之外，我们国家的生物3D打印机还可以通过提取细胞组织和其他高分子生物组织，根据患者自身数据，打印出一根外层是骨骼、内层有骨质和骨髓的人造生物骨骼。
除了植入性组织工程，美国Drexel大学教授周功耀还向《中国经济周刊》介绍了3D技术在中国医疗领域的另一种应用方向——制造医疗模型。
周功耀介绍：“例如连体婴儿手术，他们的心脏紧挨着，手术医生不能把人体打开看清楚后再去手术，有了3D扫描和打印技术，我们可以先把这些体内数据扫描出来，精确制作模型，用模型来做几次手术，医生可以在明确了所有的关节通道以后再去做真正的手术。”
5月28日，在国家会议中心举办的中国（北京）国际服务贸易交易会上，大批市民簇拥在北京上拓科技有限公司（下称上拓科技）的展台前。大家对着这些3D打印技术制造出来的花瓶、手机壳、台灯、吹风机和各种奇思妙想的首饰赞不绝口。
上拓科技营销总监邵漠宇告诉《中国经济周刊》：“我们还将搭建一个电子商务平台，设计师在这个平台上推出自己设计的3D作品，消费者在平台上看到自己喜欢的设计后下单，我们来负责打印和配送。我相信，通过这样一个窗口，可以有更多的人了解并爱上这种个性定制。”
除了医疗和文化创意上的应用，3D打印在我国工业、航空航天、考古和通讯领域上也有大规模的应用。
“就连麦当劳、孩之宝想做一款玩具，也是在通过3D打印不断设计和修改造型，最终选定形象后，再由工厂批量生产。”一位从事3D打印产业的企业经理告诉记者，“如今广东几乎所有的玩具企业都在使用3D打印技术。”
传统制造技术不会被颠覆
在很多人看来，3D打印技术堪称神奇。毕竟在3D打印技术出现之前，从来没有一项技术能够如3D打印这般，在没有技术和设备支持的时候就能将我们的想法随心所欲地变成现实。到底3D技术会不会颠覆传统制造业，带来新一轮工业革命？
胡迪·利普森教授在接受《中国经济周刊》专访时表示：“3D打印技术对传统制造业的影响现在还很难界定。就好像让你在上世纪去判断一下计算机可能会对我们的生活带来哪些影响是一样。”
作为国内最早从事工业3D打印技术研发的专家，华中科技大学教授史玉升认为，中国制造业产值虽然现阶段居世界首位，但想要长期保持优势地位，必须借助3D打印等先进技术。史玉升坦言，中国工业级3D打印技术和设备与国际先进水平还存在差距。
邵漠宇告诉《中国经济周刊》，现在世界上90%以上的工业级3D打印机都是由美国的Stratasys和3D Systems所生产的，中国在工业级3D打印机的研发上还很落后。作为中国第一家3D打印照相体验馆的建设者，上拓科技如今主要的营业收益还是依靠3D打印机的代理销售。
在5月30日央视《对话》节目的录制现场，主持人对现场嘉宾提出这样一个问题：“我们总结了制约3D打印技术大规模发展的几个瓶颈，分别是耗材、技术、成本、效率、标准、应用、市场和补贴。我们想知道这其中最大的制约因素是什么？
“我认为最大的瓶颈是市场。”罗军说，“这个行业过去是‘小而散’，没有合力，外界对这个技术也缺乏了解。另外由于在市场上的应用还是较少，所以传播起来也有困难。”
在罗军看来，当前媒体对3D打印技术过于夸大。“3D打印技术的核心在于，它可以解决高难度、复杂、个性化的设计需要，只有当传统生产方式生产不出来的时候它的魅力才能显示出来。3D打印只是对传统生产方式的一种补充，不会取代传统制造业。”
史玉升则认为：“打印肾脏、心脏和心脏都需要相应的材料。而现在这个材料问题还没有彻底解决。”
由于技术和材料因素制约，如今打印一个10 cm高的类石膏材质人像的总成本约为1500元人民币，一块人造骨骼的成本更是数万元。
全国政协常委、经济委员会副主任、工业和信息化部原部长李毅中在世界3D打印技术产业大会上也表示了同样的观点：“3D打印技术为传统制造业的创新注入新的动力和活力。但受技术和装备的局限，3D打印目前适用于少批量、小尺寸、高精度、造型复杂的零部件的加工制造，难以代替大规模、大批量的加工制造。”
3D打印的八大优势
优势1 制造复杂物品不增加成本。3D打印机制造一个形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的成本。
优势2 无须组装。3D打印能使部件一体化成型，节省了在劳动力和运输方面的花费。
优势3 零时间交付。3D打印机可以按需打印，能最大限度地减少长途运输的成本。
优势4 设计空间无限。3D打印机甚至制作出目前可能只存在于自然界的形状。
优势5 零技能制造。3D打印机能在远程环境或极端情况下生产。
优势6 不占空间、便携制造。3D打印机可以自由移动，可以制造比自身还要大的物品。
优势7 减少废弃副产品。3D打印制造金属时浪费很少。
优势8 精确的实体复制。通过3D扫描技术和打印技术，我们可以精确扫描、复制实体。
日前，美国航天局向一家3D打印机公司拨款12.5万美元，旨在研发全能食物合成器项目。根据设想，这种3D打印机将按照“数字菜谱”混合各种粉末，制造色香味俱全的食品，公司的第一步计划是给吃够了压缩饼干的宇航员们制作美味比萨。
是的，3D打印技术的发展已远远超出我们的想象。
中国或成世界最大3D打印市场
今年3月，世界首款3D打印汽车Urbee 2面世。这款三轮混合动力汽车依靠3D打印技术打印出了一体式的车身，相比一辆标准设计汽车成百上千个零部件，Urbee 2 只需50个零部件。
日前，美国科学家采用和生物匹配的高分子材料在3D打印机中打印出人造耳朵，这种人造耳朵不但形状和真正的耳朵完全一样，与电子技术结合后，这个耳朵还可以接受非常微细的声波，甚至比人耳还要灵敏。
在5月29日召开的首届世界3D打印技术产业大会上，作为全球最知名的3D打印行业研究机构，Wohlers Associates公司主席特里·沃伦斯向《中国经济周刊》介绍了刚刚发表的2013年Wohlers报告。
这份汇集了包括中国在内的全球70余个国家3D打印公司相关数据的报告显示：2012年，全世界3D打印行业总产值增长了28%，达22亿美元。3D打印机的全球销量同比增长25%，其中38%产自美国，中国占8.5%。
长期从事先进制造技术研究的中国工程院院士卢秉恒在5月举行的“2013增材制造技术全球高峰论坛”上公布数据显示，2012年全球3D打印应用主要集中在消费电子产品（20.3%）、汽车制造业（19.5%）、医疗/口腔医学（15.1%）、航空航天（12.1%）、工业/商用机器（10.8%）及学术研究、军事项目等其他方面（22.2%）
尽管美国总统奥巴马期待3D打印能够推动美国制造业重新焕发活力，然而在英国增材制造联盟主席、中国3D打印技术产业联盟首席顾问格瑞汉姆·卓曼看来，在3至5年内，中国有潜力成为世界最大的3D打印市场。
亚洲制造业协会首席执行官、中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军更是在世界3D打印技术产业大会上表示，预计3年左右，中国3D打印产值可能达到百亿元人民币。
孩之宝的玩具都是打印的
几乎每个看过《哈利·波特》系列小说的读者都曾幻想进入那片神奇的魔法世界。因为在那里，你只需挥挥手中的魔杖，念一句咒语，你就可以变出想拥有的一切。现在，3D打印机的问世让我们在现实生活中也可以拥有童话世界里的魔杖。
在世界3D打印技术产业大会展会现场，杭州先临三维科技股份有限公司（下称先临三维）的工作人员向《中国经济周刊》展示了一块已经被应用于骨科手术、长约5cm，周身布满小孔的人造脊柱植入体。
“这块钛合金骨骼被植入人体后，无需取出，非但不会有任何排斥反应，人体的组织与细胞还会渗透过这些孔洞逐渐生长，从而使这块3D打印骨骼成为我们身体的一个部分。”这位工作人员说。
另外，先临三维的区域经理向记者透露，除了这种医用钛板之外，我们国家的生物3D打印机还可以通过提取细胞组织和其他高分子生物组织，根据患者自身数据，打印出一根外层是骨骼、内层有骨质和骨髓的人造生物骨骼。
除了植入性组织工程，美国Drexel大学教授周功耀还向《中国经济周刊》介绍了3D技术在中国医疗领域的另一种应用方向——制造医疗模型。
周功耀介绍：“例如连体婴儿手术，他们的心脏紧挨着，手术医生不能把人体打开看清楚后再去手术，有了3D扫描和打印技术，我们可以先把这些体内数据扫描出来，精确制作模型，用模型来做几次手术，医生可以在明确了所有的关节通道以后再去做真正的手术。”
5月28日，在国家会议中心举办的中国（北京）国际服务贸易交易会上，大批市民簇拥在北京上拓科技有限公司（下称上拓科技）的展台前。大家对着这些3D打印技术制造出来的花瓶、手机壳、台灯、吹风机和各种奇思妙想的首饰赞不绝口。
上拓科技营销总监邵漠宇告诉《中国经济周刊》：“我们还将搭建一个电子商务平台，设计师在这个平台上推出自己设计的3D作品，消费者在平台上看到自己喜欢的设计后下单，我们来负责打印和配送。我相信，通过这样一个窗口，可以有更多的人了解并爱上这种个性定制。”
除了医疗和文化创意上的应用，3D打印在我国工业、航空航天、考古和通讯领域上也有大规模的应用。
“就连麦当劳、孩之宝想做一款玩具，也是在通过3D打印不断设计和修改造型，最终选定形象后，再由工厂批量生产。”一位从事3D打印产业的企业经理告诉记者，“如今广东几乎所有的玩具企业都在使用3D打印技术。”
传统制造技术不会被颠覆
在很多人看来，3D打印技术堪称神奇。毕竟在3D打印技术出现之前，从来没有一项技术能够如3D打印这般，在没有技术和设备支持的时候就能将我们的想法随心所欲地变成现实。到底3D技术会不会颠覆传统制造业，带来新一轮工业革命？
胡迪·利普森教授在接受《中国经济周刊》专访时表示：“3D打印技术对传统制造业的影响现在还很难界定。就好像让你在上世纪去判断一下计算机可能会对我们的生活带来哪些影响是一样。”
作为国内最早从事工业3D打印技术研发的专家，华中科技大学教授史玉升认为，中国制造业产值虽然现阶段居世界首位，但想要长期保持优势地位，必须借助3D打印等先进技术。史玉升坦言，中国工业级3D打印技术和设备与国际先进水平还存在差距。
邵漠宇告诉《中国经济周刊》，现在世界上90%以上的工业级3D打印机都是由美国的Stratasys和3D Systems所生产的，中国在工业级3D打印机的研发上还很落后。作为中国第一家3D打印照相体验馆的建设者，上拓科技如今主要的营业收益还是依靠3D打印机的代理销售。
在5月30日央视《对话》节目的录制现场，主持人对现场嘉宾提出这样一个问题：“我们总结了制约3D打印技术大规模发展的几个瓶颈，分别是耗材、技术、成本、效率、标准、应用、市场和补贴。我们想知道这其中最大的制约因素是什么？
“我认为最大的瓶颈是市场。”罗军说，“这个行业过去是‘小而散’，没有合力，外界对这个技术也缺乏了解。另外由于在市场上的应用还是较少，所以传播起来也有困难。”
在罗军看来，当前媒体对3D打印技术过于夸大。“3D打印技术的核心在于，它可以解决高难度、复杂、个性化的设计需要，只有当传统生产方式生产不出来的时候它的魅力才能显示出来。3D打印只是对传统生产方式的一种补充，不会取代传统制造业。”
史玉升则认为：“打印肾脏、心脏和心脏都需要相应的材料。而现在这个材料问题还没有彻底解决。”
由于技术和材料因素制约，如今打印一个10 cm高的类石膏材质人像的总成本约为1500元人民币，一块人造骨骼的成本更是数万元。
全国政协常委、经济委员会副主任、工业和信息化部原部长李毅中在世界3D打印技术产业大会上也表示了同样的观点：“3D打印技术为传统制造业的创新注入新的动力和活力。但受技术和装备的局限，3D打印目前适用于少批量、小尺寸、高精度、造型复杂的零部件的加工制造，难以代替大规模、大批量的加工制造。”
3D打印的八大优势
优势1 制造复杂物品不增加成本。3D打印机制造一个形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的成本。
优势2 无须组装。3D打印能使部件一体化成型，节省了在劳动力和运输方面的花费。
优势3 零时间交付。3D打印机可以按需打印，能最大限度地减少长途运输的成本。
优势4 设计空间无限。3D打印机甚至制作出目前可能只存在于自然界的形状。
优势5 零技能制造。3D打印机能在远程环境或极端情况下生产。
优势6 不占空间、便携制造。3D打印机可以自由移动，可以制造比自身还要大的物品。
优势7 减少废弃副产品。3D打印制造金属时浪费很少。
优势8 精确的实体复制。通过3D扫描技术和打印技术，我们可以精确扫描、复制实体。