2013年1月17日，3D打印照相館亮相京城。工作人員展示已經(jīng)制作好的3D人物塑像。 王 振攝（新華社發(fā)）

最近熱映的電影《十二生肖》中，成龍扮演的國際大盜用高科技掃描手套獲取了國寶獸首的三維數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程傳輸?shù)揭慌_(tái)神奇的機(jī)器上，瞬間一模一樣的銅獸首復(fù)制成功。

喜歡芭比娃娃的玩具，很簡單，通過一臺(tái)打印機(jī)，就能“打印”出來；需要一把椅子，也不要傳統(tǒng)的機(jī)械制造，“打印”出來的椅子一樣能讓你舒服入座……

這種種看似科幻的場景，如今正在加速走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。而幫助其漸行漸近走入我們生活的，正是近期最熱門的概念——3D打印。

革命性新型制造技術(shù)

對(duì)于普通百姓而言，3D打印技術(shù)還停留在概念層面，具體是什么，很少能有人說清楚。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院裝備工業(yè)所所長左世全，作為工業(yè)和信息化部制定3D技術(shù)路徑專家組成員，一直以來非常關(guān)注3D打印技術(shù)。他說，3D打印是增材制造的俗稱。增材制造采用的是材料累加的制造方法，是一項(xiàng)革命性的新型制造技術(shù)。

增材制造技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采用材料逐層堆積的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)。其始于20世紀(jì)80年代的快速成型技術(shù)，綜合應(yīng)用了CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、光化學(xué)以及材料科學(xué)等諸多方面的技術(shù)和知識(shí)，目前已經(jīng)發(fā)展出激光燒結(jié)技術(shù)、熔融沉積成型技術(shù)、立體光刻技術(shù)、電子束熔煉技術(shù)、超聲波固結(jié)技術(shù)、噴墨沉積（3D打?。┘夹g(shù)等多種類型。

“它不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具及多道加工工序，而是利用三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在一臺(tái)設(shè)備上可快速而準(zhǔn)確地制造出任意復(fù)雜形狀的零件，解決了許多過去難以制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形問題。”在左世全看來，這種完全不同于傳統(tǒng)制造方式的技術(shù)，一定程度上將改變以福特制裝配生產(chǎn)線為代表的大規(guī)模批量生產(chǎn)方式，會(huì)深刻影響制造業(yè)的未來。

中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)執(zhí)行副會(huì)長蔡惟慈也表示，3D打印技術(shù)一定范圍內(nèi)前景很好。機(jī)械行業(yè)正在努力推進(jìn)其聯(lián)盟機(jī)構(gòu)的成立。

研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化步伐加快

增材制造技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬，其產(chǎn)業(yè)化的步伐也在持續(xù)加快。

“增材制造原理與不同的材料和工藝結(jié)合形成了20多種增材制造設(shè)備。”左世全說，當(dāng)前主要集中往三個(gè)方面發(fā)展，主要是向日常消費(fèi)品制造、功能零件制造和組織與結(jié)構(gòu)一體化制造發(fā)展。

我國20世紀(jì)90年代初開始推進(jìn)增材制造技術(shù)方面的工作，目前，已經(jīng)取得了一批基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化成果。

“增材技術(shù)的突破關(guān)鍵在于原材料。樹脂、塑料、絲、牛皮紙等都有比較成熟的技術(shù)，金屬和陶瓷等高強(qiáng)度材料尚有技術(shù)瓶頸。”左世全介紹說，好在我國在金屬粉末原材料領(lǐng)域的增材制造技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。

近日,獲得2012年度國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的北京航空航天大學(xué)教授王華明，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得了以鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)研究的突破（激光成形即為廣義上“3D打印”技術(shù)的一種）。目前，該技術(shù)已能夠給我國飛機(jī)提供大型零部件。

我國目前已經(jīng)有了20多個(gè)服務(wù)中心，設(shè)備用戶遍布醫(yī)療、航空航天、汽車、軍工、模具、電子電器、造船等行業(yè)。2011年，我國增材制造產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模近10億元（不含軍工市場）。

“隨著我國制造業(yè)的整體升級(jí)和在醫(yī)療、航空航天等行業(yè)的推廣應(yīng)用，增材制造市場還將進(jìn)一步擴(kuò)大。”左世全對(duì)于增材制造未來的發(fā)展充滿信心。

部分技術(shù)可以惠及大眾

使用普通原材料的3D打印技術(shù)，將來或許可以走進(jìn)百姓的家中，成為一種普及的商品。

“目前與傳統(tǒng)批量生產(chǎn)相比，3D打印的成本和效率還有差距。”蔡惟慈表示，相關(guān)的技術(shù)需要進(jìn)一步探索和突破。

蘇州一家企業(yè)正在集中技術(shù)力量致力于3D打印的民間應(yīng)用，并已經(jīng)有所突破。公司的負(fù)責(zé)人表示，近期成功研發(fā)出更加適合民用的桌面式FDM三維打印機(jī)，精度高，而外觀相對(duì)小巧，便于攜帶安裝，最關(guān)鍵的是，這類打印機(jī)目前造價(jià)約為2萬元，如果投入大批量生產(chǎn)的話，價(jià)格有望降低到四五千元。打印材料目前是類似尼龍的樹脂材料，約200元每公斤，這樣的費(fèi)用老百姓也消費(fèi)得起。

“增材制造技術(shù)能夠讓設(shè)計(jì)師在很大程度上從制造工藝及裝備的約束中解放出來，更多關(guān)注產(chǎn)品的創(chuàng)意創(chuàng)新、功能性能，還可以大大縮短研發(fā)時(shí)間和成本。”左世全說，未來可能會(huì)因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)很多傳統(tǒng)制造無法想象和生產(chǎn)的新型產(chǎn)品。