提到3D打印,，大家都知道,，它還有一個(gè)名字,，增材制造。到底什么是3D打印,，最早是什么時(shí)候提出來(lái)的,？3D打印給制造業(yè)、給人們的生活帶來(lái)了哪些變化,。

　　3D打印是啥技術(shù)

　　盧秉恒院士在第十八屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)暨特邀報(bào)告會(huì)上說(shuō),，3D打印的核心就是把原來(lái)的減材制造、等材制造變成材料增加型制造,。從制造方式上看,，制造技術(shù)可以分為三類(lèi)。一種是等材制造,，鑄,、鍛、焊在制造過(guò)程中重量基本不變,，已經(jīng)有3000年歷史了,。一種是減材制造，車(chē)銑刨磨機(jī)床通過(guò)材料的切削去除,，達(dá)到設(shè)計(jì)形狀,，已有300年的歷史。還有一種是增材制造,，在制造過(guò)程中材料一點(diǎn)一點(diǎn)地累加,，形成需要的形狀，才30年的歷史,。麥肯錫預(yù)測(cè),，12項(xiàng)顛覆性技術(shù)中，3D打印排第九,，這是2013年的預(yù)測(cè),。而且預(yù)測(cè)今后將會(huì)形成萬(wàn)億美元的產(chǎn)值,。這樣一來(lái)，3D不僅從概念上的三足鼎立,，可能走上價(jià)值鏈的三分天下,。

　　3D打印帶來(lái)的改變

　　3D打印對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是顛覆性的技術(shù)，使原來(lái)開(kāi)發(fā)的周期和費(fèi)用降為原來(lái)的1/2以下,，而且各個(gè)領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用,。3D打印由于是把減材變成增材，在航空航天,、很多大型柔性件,，加工切削要95%的材料，如果用3D打印去做,，材料的利用率提高到80%以上，而且可以把很多的結(jié)構(gòu)集成為一體,，這樣一來(lái),，將會(huì)使飛機(jī)的重量大為減輕，甚至變?yōu)樵瓉?lái)的2/3就夠了,。而且在制造中,，逐漸從研發(fā)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證的一體化打印，走向我們向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)這樣復(fù)雜的產(chǎn)品能不能一體化地打印,。3D打印帶來(lái)的很多裝備和產(chǎn)品再設(shè)計(jì),，因?yàn)橛蛇@個(gè)制造的理念，擺脫了以前加工方法給設(shè)計(jì)者帶來(lái)的約束,，給創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶來(lái)非常巨大的空間,。剛才講的那個(gè)例子，包括兩萬(wàn)多個(gè)零件的汽車(chē),，也可能變成幾十個(gè)件,，這樣一來(lái)，大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程,，節(jié)約了成本,，也可能提高制造的速度。

　　為小朋友科學(xué)興趣打開(kāi)一扇窗

　　在全國(guó)科普日上,，陜西科技館帶來(lái)的3D打印筆一經(jīng)展出,，就有著頗高的人氣。前來(lái)體驗(yàn)的小朋友將自己喜歡的模型親手打印出來(lái),，有漂亮的花蝴蝶,、有眼鏡、還有自行車(chē),。操作非常的簡(jiǎn)單,，將耗材絲插入導(dǎo)入口,，接通電源預(yù)熱，按下進(jìn)絲按鈕,，直到筆尖吐出熔融狀態(tài)的耗材時(shí),，就可以在紙上發(fā)揮自己的創(chuàng)意開(kāi)始制作了。所需要的耗材絲也是無(wú)毒無(wú)味,，小朋友都可以放心使用,。根據(jù)孩子操作程度，打印一只蝴蝶或一副眼鏡最多需要10分鐘,。帶著孩子來(lái)體驗(yàn)的家長(zhǎng)表示,，很早就知道3D打印技術(shù)，想象中都是大型機(jī)器在操作,，讓孩子實(shí)際操作有困難,，3D打印筆不僅讓孩子們感受到它的操作樂(lè)趣，還開(kāi)啟了他們對(duì)科學(xué)的興趣,。

　　3D打印在醫(yī)療中的使用

　　其實(shí),，3D打印已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域，比如用于醫(yī)療中,。對(duì)于頜面缺失,、顱骨缺失的患者來(lái)說(shuō)，能夠?qū)⑷笔Р课煌昝缽?fù)原,，將是最大的心愿,。通過(guò)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)，采用數(shù)字化軟件設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)智造出完全符合每個(gè)病人生理解剖曲率的個(gè)性化骨骼,?；颊咧恍杼峁〤T片數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中,，就可以對(duì)患者的缺失部位進(jìn)行復(fù)原,，用3D打印技術(shù)將患者缺損部位打印出來(lái)，精確度僅僅只相差0.02毫米,，可以針對(duì)不同患者的需求進(jìn)行私人定制,。

　　由西安郵電大學(xué)獲悉，自動(dòng)化學(xué)院創(chuàng)客空間研發(fā)的3D打印心臟立體精準(zhǔn)模型技術(shù)的成功,，也為滿足相關(guān)醫(yī)學(xué)臨床要求提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障,。3D打印心臟立體精準(zhǔn)模型技術(shù)能夠準(zhǔn)確重現(xiàn)心臟所有腔室、瓣膜,、腱索,、乳突肌等重要解剖結(jié)構(gòu)，可有效輔助心臟手術(shù)規(guī)劃、預(yù)演和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避,，緩解病患家庭負(fù)擔(dān),，有著重要的社會(huì)意義。

　　3D打印開(kāi)辟新的生產(chǎn)方式

　　盧秉恒舉例說(shuō)明3D打印所帶來(lái)的革命性改變：2014年,，GE公司研發(fā)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴,，把20個(gè)零件做成了一個(gè)零件，材料成本大幅度減少,，還節(jié)省燃油15%,，這等于一代發(fā)動(dòng)機(jī)的概念。而每開(kāi)發(fā)一代發(fā)動(dòng)機(jī)要上億歐元,，如今一個(gè)噴嘴就解決了,。3D打印同時(shí)開(kāi)辟了一個(gè)新的生產(chǎn)模式，就是把批量化制造可能變成個(gè)性化定制,，而且制造成本和周期都可能提升不多,。同時(shí)，他為廣大的創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶來(lái)了非常好的驗(yàn)證手段,，因此我們今后的創(chuàng)新工作者不再受單位工作職位的約束,，它可以設(shè)計(jì)新的服裝，可以設(shè)計(jì)新的飛機(jī)結(jié)構(gòu),，用自己的3D打印機(jī)在家里就可以進(jìn)行驗(yàn)證,，這樣一來(lái)我們就可以有很多創(chuàng)新的東西不斷涌現(xiàn),，用網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái),，用3D打印去支撐萬(wàn)眾創(chuàng)新和萬(wàn)家創(chuàng)業(yè)，是個(gè)非常好的工具,。同時(shí),，也開(kāi)辟了科研的新手段，就是用3D打印做材料基因組計(jì)劃的驗(yàn)證平臺(tái),，不需要那么復(fù)雜的熔煉設(shè)備,，不需要消耗那么多能源，用一缸材料粉,，就可以達(dá)到幾千攝氏度的高溫來(lái)冶煉出超高強(qiáng)度,、超高耐溫、超高韌性,、超高抗蝕的一些優(yōu)異的合金材料,。同時(shí)，我們也可以進(jìn)一步通過(guò)細(xì)胞打印,、器官再創(chuàng)以及基因再創(chuàng),，用3D打印的辦法支撐生命科學(xué)的高速發(fā)展。

　　設(shè)想未來(lái)將出現(xiàn)5D打印

　　3D打印的趨勢(shì)正在從專(zhuān)業(yè)化走向社會(huì)化，從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工具,，走向批量生產(chǎn)制造的手段,，有可能在航空航天方面首先獲得突破。另外,，從控形的制造走向控形控性,，從3D打印走向4D打印，智能材料,，打印之后還能改變形狀,。5D打印，改變以后還可以賦予它生命,，人體的活性器官可以用3D打印的辦法快速的定制?，F(xiàn)在甚至在設(shè)想，今后可能把制造業(yè)的一部分搬到太空中去,，因?yàn)樵谔罩羞M(jìn)行3D打印有很多的優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn),。

　　協(xié)同創(chuàng)新推廣先進(jìn)制造技術(shù)

　　現(xiàn)在3D打印正在處于技術(shù)發(fā)展的井噴期、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起步期,，很多企業(yè)都在跑馬圈地,。怎么樣推廣這些先進(jìn)制造技術(shù)，盧秉恒說(shuō),，我們中國(guó)制造2025正在進(jìn)行加緊推進(jìn),，但是我們要認(rèn)清有哪些優(yōu)勢(shì)、有哪些劣勢(shì),，我們要必須通過(guò)全社會(huì)的協(xié)同創(chuàng)新,，才能做到中國(guó)制造2025規(guī)劃的宏偉藍(lán)圖。首先,，要做好協(xié)同,，例如我們科技研發(fā)的計(jì)劃，怎么樣很快地推新工業(yè)應(yīng)用,，這就是一個(gè)牽引的問(wèn)題,。像高端數(shù)控機(jī)床做出來(lái)以后，還有一些問(wèn)題,，可靠性還不夠高,，但是如果不給它機(jī)會(huì)，總是找不到應(yīng)用方面去,。像德國(guó)弗朗霍夫研究院方式非常好,，經(jīng)費(fèi)的來(lái)源最后就走向政府、項(xiàng)目和企業(yè)委托各拿1/3,，既體現(xiàn)了先進(jìn)的水平,、國(guó)家的意志,，又體現(xiàn)了市場(chǎng)的需求。而美國(guó)是利用它的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá),、信息技術(shù)的發(fā)達(dá),，來(lái)做制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。我們中國(guó)應(yīng)該是二者兼而有之,，既有用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推廣擴(kuò)大,，又要有自己的核心研發(fā)力量。