中國儲能網(wǎng)訊:小到一顆螺絲,大到一幢房子,3D打印似乎“無所不能”。3D打印與傳統(tǒng)制造方式不同的特性及其理論上近乎“無限”的可能性,觸動了科技界、產(chǎn)業(yè)界的敏感神經(jīng)。這一技術(shù)真能如人們想像中那樣,成為開啟第三次工業(yè)革命的鑰匙嗎?
 
  奧巴馬的“工作計劃”
 
  3D打印的熱潮開始于資本市場。2012年,美國從事3D打印的一系列企業(yè)股價均出現(xiàn)大幅上漲,其中包括3D Systems、Stratasys, Ltd.、ExOne Co.等。Stratasys的股票市場去年累計漲幅達540%,剛上市的ExOne的股價也累計上漲了47%。
 
  投資者的熱情自然吸引了媒體的目光。英國的《經(jīng)濟學(xué)人》在專題中認為,3D打印將顛覆規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢,降低設(shè)計的門檻,改變供應(yīng)鏈的地理格局,而且將3D打印描述為當(dāng)今全球范圍內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域正在經(jīng)歷的第三次工業(yè)革命,即數(shù)字化革命的重要組成部分。
 
  而《連線》雜志的主編克里斯-安德森更是放棄了雜志主編的工作,轉(zhuǎn)而投身3D打印產(chǎn)業(yè),擔(dān)任他創(chuàng)辦的3D打印制造公司3DRobotics的CEO。
 
  3D打印的熱度之高,使得美國總統(tǒng)也將其列入了自己的“工作計劃”。今年二月份,奧巴馬在舉國矚目的國情咨文演講中多次強調(diào)3D打印技術(shù)的重要性,稱其將加速美國經(jīng)濟的增長。奧巴馬指出:政府不僅已經(jīng)在俄亥俄州揚斯敦成立了首個制造創(chuàng)新中心,而且還有3個創(chuàng)新研究中心在籌建當(dāng)中,最終將會發(fā)展成一個3D打印制造業(yè)的全美網(wǎng)絡(luò),美國一些落后地區(qū)將再次創(chuàng)造奇跡,成為全球新的高科技中心。
 
  目前,國內(nèi)企業(yè)也在3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域有所斬獲,3D打印技術(shù)正被社會大眾所接受,并被廣泛地運用到航空航天、汽車零部件、重大裝備、文化創(chuàng)意、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。根據(jù)最新報告,2012年全球3D打印設(shè)備和服務(wù)整體市場為22億美元,其中,美國約占60%,德國、日本、中國等各約占10%。
 
  引領(lǐng)第三次工業(yè)革命?
 
  那么,3D打印真的能如人們所想的那樣,成為開啟第三次工業(yè)革命大門的鑰匙嗎?
 
  對一些人來說,答案無疑是肯定的。“3D打印是在第三次工業(yè)革命之內(nèi)重要的一個環(huán)節(jié),也是重要的領(lǐng)域。”日前召開的3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)大會上,中國工程院院士、中國工程物理研究院研究員徐志磊如此表示。
 
  確實,與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比,3D打印具有加工成本低、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料等明顯優(yōu)勢,從航空、動力裝備到醫(yī)療、體育、影視等諸多領(lǐng)域,均可大顯身手。
 
  目前,3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸融入到制造業(yè)的各個領(lǐng)域,大到飛行器、賽車,小到服裝、手機殼,在美國,價格低、操作簡便的小型家用3D打印機甚至已到了“每4公里范圍內(nèi)有一臺”的普及程度。
 
  當(dāng)然,不能簡單地就此認為,3D打印已經(jīng)成為理想的制造方式。實際上,3D打印仍然受到材料成本高、成型精度低、制造效率差等條件的制約,距離第三次工業(yè)革命所要求的“大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)和可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)”還相去甚遠。
 
  擊垮傳統(tǒng)制造業(yè)?
 
  在更多的3D打印從業(yè)者眼中,指望3D打印代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)是不現(xiàn)實的。
 
  在實際使用中,由于用于增彩制造的材料研發(fā)難度大等原因,導(dǎo)致其成本一般達到每克10至100元;而每小時的用量,如果是金屬加工的話,可達100至3000克。這樣的成本,顯然遠遠超過大眾的承受范圍。更重要的是,由于使用金屬的3D打印耗能較高并具有一定危險性,目前的家用3D打印機多數(shù)只能采用單一的塑料材質(zhì),這也大大限制了其實用性。
 
  正相反,與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合才是3D打印行業(yè)的出路。
 
  中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)席理事長、華中科技大學(xué)材料學(xué)院副院長、教授史玉升指出:“這種技術(shù)(3D打印)出來不是取代了傳統(tǒng)技術(shù),而是跟傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合。”而3D打印企業(yè)Wohlers Associates的主席Terry Wohlers則表示,3D打印最大的市場是為最終產(chǎn)品提供零件。
 
  那么,我們究竟該如何理解3D打印技術(shù)將為我們的生活帶來的變化?參考上個世紀七八十年代個人電腦的普及過程,也許就能得出一個很好的答案。曾經(jīng),很多人質(zhì)疑個人擁有電腦的必要性,當(dāng)時的個人電腦也確實昂貴并且原始。但歷史最終證明,這臺能讓人發(fā)揮創(chuàng)造性的機器進入了人們的生活,也改變了人們的生活。
 
  三十多年后,3D打印技術(shù)或許也將走上這條道路。(記者 許諾)
 
  揭秘
  北京3D體驗館顧客不斷
  打印15厘米人偶要仨小時
 
  雖然地處繁華的新街口外大街,但找到上拓3D打印體驗館還是需要費一番工夫,這座隱藏在DRC北京工業(yè)設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地1層南區(qū)的全國首家3D打印體驗館面積不足40平方米,但在記者采訪的2小時內(nèi),慕名而來的顧客卻不少,有意向的加盟商、想制作人偶的年輕情侶、科研院校的學(xué)者,都對3D打印表現(xiàn)出了濃厚的興趣。
 
  過程很漫長
 
  雖然如今的3D打印被人們冠以“神奇”、“偉大”,但其實這項技術(shù)早在20年前就有。作為一種快速成形技術(shù),完成3D打印首先需要將物品轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù),然后運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,逐層分切打印。工作人員手持一臺3D掃描儀,圍繞記者360度旋轉(zhuǎn)掃描后,記者的立體數(shù)據(jù)就出現(xiàn)在電腦屏幕上,整個過程大約3分鐘。上拓科技首席運營官邵漠宇告訴記者,電腦性能越好,傳輸速度越快。在后期的數(shù)據(jù)修復(fù)階段,工作人員還可以根據(jù)顧客需要去修改數(shù)據(jù),這個環(huán)節(jié)有點類似“PS功能”。軟件處理完成后便進入到打印環(huán)節(jié)。
 
  在打印室,記者看到了一臺可以打印人偶的全彩3D打印機,個頭是桌面3D打印機的3倍,價值六七十萬元。將一種細密的、白色粉末狀的原材料放在工作臺下,點擊打印材料,噴頭逐層噴出擠壓堆積成型,就能打印出一個“如假包換”的彩色人物塑像。但打印過程卻很漫長,打印一個15厘米的縮小版自己,至少需要3個小時。
 
  價格有點貴
 
  目前,打印一個15厘米的小型人偶需要花費1500元左右,這樣的價格對于普通百姓而言,還是有點貴。“民用3D打印現(xiàn)在根本不賺錢,甚至可以說是賠錢。”邵漠宇表示,原材料成本是大頭,基本占1/3,以石膏粉為例,目前每克原材料再加上墨水、膠水的成本在8至10元。人工和維護成本占1/3,如果再算上房租、水電和機器的損耗,利潤空間并不大。“如果短期內(nèi)你想靠開3D打印館發(fā)財,還是打消這個念頭吧。”邵漠宇說。
 
  但在美國,3D打印的價格卻親民很多?!渡畲蟊ā分锌茖W(xué)家們購買的二手3D打印機價格為5000美元,打印一個人偶玩具的價格也僅僅為國內(nèi)的一半兒。據(jù)了解,目前全世界90%的3D打印技術(shù)被美國的兩家公司3D systems公司和Stratasys公司壟斷,再加上美國政府對3D打印的支持力度,所以成本優(yōu)勢明顯。“現(xiàn)在3D打印還是靠工業(yè)領(lǐng)域賺錢。打印一個人偶需要3個小時才1500元,但出去掃描一次工業(yè)數(shù)據(jù)就需要1500元。”邵漠宇說。(記者 韓元佳)
 
  市場
  3D打印機一周賣出10多臺
 
  剛剛過去這一周,已經(jīng)有人把3D打印機當(dāng)作“玩具”搬回家了。上周四,京東商城宣布獨家首發(fā)Cube 3D打印機,售價為14999元。截至上周末,京東商城宣布這款3D打印機已經(jīng)售出超過10臺,且均為個人買家。
 
  在京東商城Cube 3D打印機的介紹上寫到,只要有一個三維模型數(shù)據(jù)的創(chuàng)建,用戶就可以通過U盤或者直接連接電腦進行打印操作了,打印內(nèi)容包括機器人、飛機、杯子、門把手、玩具、塑料皮鞋、餐巾環(huán)等。這種入門級的3D打印機售價并不便宜,目前在京東上的售價為近1.5萬元,一個3D打印所需要的耗材費用也高達699元。
 
  不過,如此“不菲”的價格并沒有將好奇的消費者阻擋在門外,據(jù)京東介紹,僅一周的時間,3D打印機已賣出超過10臺。京東方面表示,由于并沒有想到3D打印機會如此暢銷,導(dǎo)致有些型號耗材已出現(xiàn)了缺貨現(xiàn)象。
 
  當(dāng)然,大多數(shù)網(wǎng)友對這一新鮮事物持有觀望和圍觀的態(tài)度。記者看到,在京東商城客服資訊頁面上,截至昨日傍晚有214位網(wǎng)友對該商品進行了咨詢。而一名網(wǎng)友對已購買的3D打印機“曬單”,也引發(fā)了100多位網(wǎng)友的回復(fù)和留言。還有一些網(wǎng)友調(diào)侃式地詢問“能打印媳婦嗎?”“可以使用發(fā)酵后的面團作為原料,打印出蛋糕等糕點嗎?”也在微博上引起大量轉(zhuǎn)發(fā)。