3D打印：一种典型的数字化制造技术(2)

与我们生活最相关的是，3D打印装备从高端型走向普及型。低端3D打印装备销量的急剧增加促使了3D打印装备总销量的快速增长，也说明了3D打印制造装备从高端型向普及型快速转变。现在在淘宝网上，最便宜几千元就可以买到一部3D打印机。如果你迫不及待想试试打印出自己设计的模型，可以考虑购买一台。

我国与国外基本同步

我国自上世纪90年代初，便在国家自然科学基金委和国家科技部的支持下开始研究该项技术，相比较其他制造领域，我国3D打印技术与国外基本上同步启动、同步发展。

特别是在科技部多个五年计划的持续支持下，华中科技大学、西安交通大学、清华大学、北京航空航天大学、西北工业大学等一批科研院所开展了几乎所有主流的3D打印技术研究，研发出一批3D打印装备，建立了两个国家重点实验室、1个国家工程中心，以及若干生产力促进中心，在航空、汽车、生物、电子等行业进行应用验证，为持续研究与应用推广打下了良好的基础。

另外，神龙汽车、长安福特、奇瑞汽车、广西玉柴机器有限公司、东风汽车公司等一批企业则利用3D打印技术于多种零部件和产品的设计开发和生产应用中。

未来5年，我国可重点围绕高端工业产品和大众个性化消费产品两大类对象，加强3D打印有关的基础理论与成形微观机理、设计方法、关键工艺技术研究，高性能高精度高效率工艺装备研制，以及相关标准规范制定。

■专家视点

卢秉恒 中国工程院院士、西安交通大学机械学院院长、教授：

我国的3D打印技术进步很快，但仍然落后于欧美，而落后的原因并不是研发时间晚了几年。国内企业在研发上投入少、底子薄、资金少，制约了研发投入。此外，政府的支持力度也不够。

国内3D打印技术虽然科研水平已位居世界前列，但在工艺装备、工程应用方面还有很大的发展空间。为此，我国3D打印技术需要制定技术发展路线图，规划基础研究、产业化、工程应用的发展路线，从而使其真正产业化。

宋天虎 中国机械工业联合会副会长、教授级高工：

3D打印存在五个问题有待解决。

第一个，怎么检测。要作为产业，没有一个通用的检测方法可能不行;第二个，性能的稳定性也需要检测;第三个，尺寸精度也有待提高;第四个，组织结构需要研究;第五个，效率问题。

未来的增材制造要向着成形过程的仿真，过程监控与问题智能处理方向的发展很有必要，国外也在这方面开始着手了。

杨海成中国航天科技集团总工程师、北京神舟航天软件技术有限公司董事长：

3D打印制造应该是一个典型的数字化制造技术，当然包括材料，当然也包括装备，也包括工艺，但是的的确确为什么国外叫3D打印，因为突出了数字制造的体系和概念。以3D打印制造技术为代表的数字化制造技术将对产品设计、制造工艺、制造装备及生产线、材料制备、相关工业标准、制造企业形态乃至整个传统制造体系产生全面、深刻的变革。

王华明 北京航空航天大学材料加工工程及自动化系教授：

增材制造技术最近很“热”，需要科学地、理性地对待。增材制造只是制造技术大家庭一个成员而已，实际上装备制造不可能依赖一种技术。制造技术体系完整，减材制造不是说传统制造，其实传统制造技术非常地多。增材制造与减材制造并不是对立的事情，增材制造产品需要后续少量的减材加工。增材制造不可能颠覆或取代减材制造。

史玉升 华中科大材料科学与工程学院副院长、教授：

我们认为3D打印存在以下瓶颈问题。粉末材料，材料已经成为增材制造的主要瓶颈问题，如何制备这样的材料有很多困难。第二，装备的精度和效率。第三是，成本，现在装备一买几百万，上千万，成本太高了。再者是成形工艺，除了本身的增材制造成形工艺，也要考虑和传统的工艺相结合，结合后将发挥传统和增材制造的优点。表面质量、微观结构和宏观性能控制都是3D打印技术亟待解决的关键问题，特别是标准制定。

张正文 英国埃克塞特大学教授、重庆大学特聘教授：

3D打印是个交叉学科，也就是设备难以提高的原因可能跟工艺有关系，但工艺提高可能跟材料有关系。怎么利用我们国家的市场优势，主导国际工艺链的形成过程，争取在国际产业链形成过程中，我国占据高附加值的部分。第三，软件，比如多孔结构、网状结构的优化设计软件，将来的软件是不是跟它的一样?这几个方面都得需要去加强。

孟光 上海航天局副局长：

应该处理好五个关系。第一个传统设计制造与3D打印制造的关系。第二个，大规模制造与个性化制造的关系。将来仅仅是单件小批量，还是停留在很小的层面。第三个，政府和市场的关系。如果这个问题现在不考虑清楚，将来会带来另外的问题，完全靠市场拉动是很困难的，包括现在电动汽车的模式。第四个，装备和产品，硬件和软件的关系。我觉得在关心3D打印制造装备的同时，应该关心满足3D打印需求的材料的制备装备，包括钛合金的粉末，均匀性、一致性各方面的要求，这种装备的制造。另外要关心软件。第五个，制造模式、商业模式与产业模式的关系。