让不可能变成可能 陕西3D打印领航智能制造

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我国3D打印企业起步较晚，工业级应用则由于成本高、技术欠缺等问题，与市场衔接度较低，尚未形成宏观的经济效益，但低端技术运用已经趋于成熟。

有数据显示，2012年中国3D打印机市场规模达到1.61亿美元，至2016年，中国3D打印产业规模达到11.87亿美元(约80亿元人民币)，复合增长率为49%。预计2018年我国3D打印市场规模可达到22.5亿美元，2022年达到80亿美元左右。

作为3D打印领域最早的研究者之一、中国3D打印领域的领军人物，中国工程院院士、西安交通大学机械学院卢秉恒教授近期受邀参加综艺节目时表示：“其实我们现在不仅3D打印，还有4D打印，5D打印。”卢秉恒院士说，目前很多人体的重要器官都能通过3D打印来实现，未来3D打印将会朝着四维（打印好的东西随着时间可以发生形状改变）和五维（打印好的东西随着时间的改变，它的功能随之而发生改变）的方向发展。比如说用五维技术来打印会生长的人体器官，先打印一个框架之后再复合上人体的细胞以及生长因子，那么它在适合的环境下就向不同的组织进行转化，最后转化成人体自己的器官。卢秉恒院士表示：“这个想法目前还在科研中，不过已经有实验表明这是完全可能的。”

从目前的发展现状来看，3D打印的优势显而易见。“我们知道飞机的发动机有很多零部件，最复杂的就是叶轮，以前制造一个发动机可能需要几年的时间，但是现在我们完全可以一个礼拜就造出来一个发动机。”他说，用3D打印大大简化了制造过程。不仅材料省了，周期快了，而且还更精准。“利用3D打印完全可以构建一个创新型的社会，它可以激发每一个社会成员的创造力。”

上世纪90年代初，卢秉恒院士到美国密歇根大学做高端访问学者，第一次在美国看到快速成型制造，甚为感触。他认识到这将成为一种颠覆性技术。1993年归国，已年近半百的他，立刻转换自己多年的研究方向，带着博士生们在简陋的实验室开始了对快速成型制造这一完全陌生领域的艰苦研发历程。经调研后，他把团队的研究重点调整到了SLA技术（光固化快速成型）上。面对国外技术壁垒和国内资金缺乏的困难，他另辟蹊径，开发出具有国际首创的紫外光快速成型机以及有国际先进水平的机、光、电一体化快速制造设备和专用材料，形成了一套国内领先的产品快速开发系统，把快速成型机的国产率提升到了80%-90%，极大推动了我国制造业的发展进步。

卢秉恒院士指出，目前我国3D打印技术应用企业的年产值普遍很低，而在国外的相关企业，一年的产值接近10亿美元。“我们的主要缺陷在于产业链尚未形成、产业化的应用规模远远不够，这一方面大有可为也大有作为”。他说，虽然我国3D打印技术起步较晚，但针对国际上的主流技术，我国都已开展研究，也在特殊领域开发了领先国外的装备。3D打印开拓了个性化定制的新时代，任意材料、任意批量、任意复杂结构、任意场合、任意工业领域都有它的施展空间，只要你有想法、有创意，3D打印就能将其打印实现，对驱动产品开发、产品结构设计制造模式的创新具有非常重要的意义。目前，卢秉恒所带领的团队在航空航天和医疗领域的3D打印技术应用上走在世界前列，在大型复杂结构的航天装备、医用器械已经有了突出的成果和显著的效果。

要让3D打印走进寻常百姓家

“不管多么高精尖的技术，一定要推广应用，要服务老百姓的生活，不然就没有意义。老百姓讲究的就是一个实用、方便。”在非凡士科技创始人之一的王辉看来，从概念走向应用，3D打印经历的巨大变化，然而，要使3D打印真正走入寻常百姓家，我们还有很多工作要做。

“2013年我们在国内创立首家3D打印照相馆之前，很多人连3D打印是什么也不知道。我们的想法很简单，就是通过3D打印照相馆这样一个实体的、直观的呈现方式让大家了解3D打印是个什么东西，没有人大胆地尝试的话很多技术难以得以实现和运用。”

创业之前，王辉原本是国内一家大型制造企业陕西分部的负责人。后来，王辉偶然接触到3D打印技术，通过自己对市场的敏锐直觉和深入一线的调研后，他毅然放弃了让同事和朋友羡慕不已的职位，大胆创业。并于2013年元旦对外发布中国首家3D打印照相馆，个人肖像在2013年1月4日人民日报头版大幅刊登，成为3D打印技术市场化应用的一个里程碑式的人物。

“要把一个想法变成实践，中间需要很长的时间，有很长的路要走。而且研究出来之后老百姓接不接受还得另说。”这几年，王辉始终致力于3D打印技术的推广应用，他将公司一层的空间分成两个部分，一半做成品展出，一半当成活动室，定期会有家长或是学校组织中小学生前来参观学习。同时，非凡士还积极与学校对接，目前已在五六十家中小学开设课程，讲授3D打印的有关知识，并定期开展一些活动。

“我想给孩子们提供一个可以探索的平台，要保持孩子的创造力跟想象力，让孩子的想法可以有一个实践的平台，培养他们的动手能力。学习不能光是纸上谈兵，得让他们在实践中去慢慢逐步成长。”

他觉得，很多人把3D打印看成是无所不能的，这实际上是把这项技术夸大和神话了。身处这个行业之中，他很清醒地意识到，这个行业还是有一些技术瓶颈。受制于技术、材料、工艺等多方面的原因。不是所有东西都可以用3D打印做出来。“不能用大炮去打蚊子。用苍蝇拍打蚊子比较合适。”

王辉说，3D打印比较适合小批量生产，所以它更应该被看成是传统制造业的一种补充，两者相互促进，不存在取代一说。例如某些物件，在前期可以用3D打印去验证，但如果需要大批量生产的话还是传统的方式，用3D打印的成本比传统的模具注塑高得多。所以还是要根据产品需求来选择，“不同的领域需求不同，它的价值不同。我们要做的就是让3D打印的实践更贴近生活，创造更多的可能性，给大家提供更多的选择。”

“未来3D打印将会构建出一个创新型的社会，它能激发出每一个社会成员的创造力，只要你有一台计算机，你可以在任何一个地方进行3D打印。”就3D打印的前景而言，卢秉恒院士认为应该是在太空制造中的应用，直接在太空中打印空间站需要的零件，如果这一设想能够实现这将会带来极大利好。

按规划，“十三五”期间，陕西3D打印产业将实施高端设备制造、生物组织制造、大型精密部件制造与修复、普及型打印机制造等“四大工程”。依托陕西省3D打印产业技术创新联盟，力争到2020年，建成较为完善的区域增材制造科技创新体系和产业体系，整体技术保持国内领先水平，部分领域达到国际先进水平。

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