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“3D打印”异军突起 机遇挑战并存

2014年05月15日 13:30

 

3D打印是一种通过材料逐层添加制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术,成为继云计算之后,又一个在产业界、投资界和政府科技部门走俏的新潮概念。

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(图片说明:在美国拉斯维加斯举行的2014国际消费电子展上,工作人员站在一台进行打印演示的3D打印机旁。)

3D打印由于其技术上的广泛适用性而备受关注,英国权威机构已将3D打印等数字化生产模式列为第三次工业革命的主要内容。然而问题也随之而来,如何突破产业化经营瓶颈,并防范随技术发展带来的安全隐患,成为各国发展3D打印技术亟需解决的问题。

应用领域渐宽 看点频出

上世纪80年代末期,3D打印技术在美国出现,学名叫做增材制造技术。它通过逐层打印的方式,将金属或塑料等材料构造成型,与以往通过模具加工物品的传统制造业有着本质区别。

过去的3D打印通常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,随着技术的进步,3D打印逐渐用于一些产品的直接制造,包括打印髋关节、牙齿及一些飞机零部件等高价值应用,此外也用于打印服装、玩具和食品等日常生活用品。

巴西一家名为“petitme”的公司就创办了利用3D打印机制作人像玩偶的业务,用户可以根据需要定制出任何自己想要的人物脸谱的玩偶,公司会将打印好的玩偶通过快递发送到巴西境内任何城市的消费者手上。 

荷兰一家建筑企业则尝试用3D打印技术盖楼。据称,这将是世界上第一栋由3D打印而成的建筑。该楼坐落在阿姆斯特丹北部的运河河畔,采用荷兰传统的三角墙设计,共有13间房。大楼主体结构仍用混凝土,其他部分都由3D打印机制成。

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(图片说明:荷兰3D打印大楼效果图)

 

优势突出 前景向好

3D打印改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式,实现了随时、随地、按不同需要进行生产制造,不但满足了人们的个性化需求,在精度和速度上更有着无可比拟的优势。

以军事工业领域为例,用于制造F16战斗机的某个零件,用传统制造技术切割打磨可能需要1.96吨原材料,而用3D打印技术只需100公斤,材料节省了近95%;而在生物医药领域,人体器官内部血管密布,用3D打印技术可以实现这种精密处理,而用传统制造技术则很难完成。

荷兰一家医院就于近日成功进行了首例用3D打印的头盖骨为病人做移植手术,这是3D打印技术在医学上的出色运用。这种技术能够快速、廉价地定制各种原型,为世界各地的患者提供帮助,此次手术只是其中的一个例子。医生们正致力于用3D打印技术来制作各种移植物,既有用于修复术中的鼻子、义眼,也有皮肤。3D打印的皮肤不仅能复制患者的肤色,还能复制像皱纹和血管之类的皮肤表面特征。

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(图片说明:英国研究人员用3D打印技术打印出的眼球)

有行业机构预测称,2015年,全球3D打印业产值有望达到37亿美元,2019年达到65亿美元,而2021年则将达到108亿美元。

产业化之路任重道远

3D打印技术应用于制造业之所以可行,在于其创造出了敏捷制造模式,但在目前及未来一段时间内,3D打印技术仍难以替代既有的工业生产、大规模量产模式。

首先是3D打印产业仍处于产业化初期阶段,有关技术主要停留在实验室阶段,企业规模普遍较小,打印成本极高,很难实现传统制造方式的大批量、低成本制造,短期内还难以颠覆整个传统制造业模式。

其次,目前3D打印技术的前景虽然很好,但现实的市场规模还非常小。3D打印热潮的背后,还有诸多技术和发展的瓶颈需要打破。

 

安全隐忧凸显 市场亟待规范

任何一项新技术的兴起都是一把双刃剑,在推动社会进步的同时,也会产生一系列的社会问题。5月8日,日本警方逮捕了一名大学员工,原因是他涉嫌非法持有两把可以发射真子弹的3D打印枪。该大学员工在家中利用3D打印技术制造了数把塑料枪,并向互联网上传了相关视频和制造图纸。警方从其家中搜查并没收了5把3D打印枪,其中两把具备可以发射真子弹的能力。按日本共同社的说法,这是日本枪支管制法第一次适用于3D打印枪。

3D打印枪支的出现,给人们打了一针清醒剂,它让人们认识到,3D打印技术不能滥用,更不能用于枪支制造等危险领域。任何一项先进技术如果被少数别有用心的人利用都有可能产生负面效应。政府作为监管部门,应及时出台相关法规,加强有效监管,真正让先进的信息技术推动社会经济发展和造福人类生活,将其带来的负面影响控制在最小的范围内。(完)

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文章来源:http://www.71.cn/2014/0515/769058.shtml