探析3D打印技術(shù)的發(fā)展前景與推廣應(yīng)用

董文

3D打印技術(shù)，毋庸置疑，已成為可預(yù)見(jiàn)未來(lái)的核心技術(shù)革命之一，其發(fā)展之勢(shì)如日中天，不可逆轉(zhuǎn)。注目時(shí)局，高度重視3D打印技術(shù)的研發(fā)并穩(wěn)步推進(jìn)其試點(diǎn)運(yùn)行將成為積極應(yīng)對(duì)3D打印技術(shù)浪潮襲來(lái)的應(yīng)有之態(tài)度及舉措。

引言

眾所周知，第一次工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命分別以蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣化的使用為標(biāo)志，以其強(qiáng)大的生產(chǎn)力解放為基礎(chǔ)，深刻地改變了西方資本主義國(guó)家甚至整個(gè)世界的面貌，有力地推動(dòng)了世界現(xiàn)代化的歷史進(jìn)程。可以說(shuō)，最新最前沿的科學(xué)技術(shù)的掌握和最早應(yīng)用推廣，將是未來(lái)國(guó)家間競(jìng)爭(zhēng)的重要體現(xiàn)和地位分水嶺。那么，當(dāng)下最值得關(guān)心矚目的科學(xué)技術(shù)是什么呢？毫無(wú)爭(zhēng)議，3D打印技術(shù)將占一重要席位且有愈演愈烈之勢(shì)。

3D打印技術(shù)的扼要介紹

我們有必要先搞清楚，什么是3D打?。?3D打?。ㄈS打印）是增材制造技術(shù)的俗稱(chēng)。3D打印，名為“打印”實(shí)為“制造”，結(jié)合智能數(shù)字化，更可實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)造”！實(shí)際上，在大量的英文文獻(xiàn)中，3D打印常被稱(chēng)作3D制造，這更準(zhǔn)確的描述了3D打印的本質(zhì)。與傳統(tǒng)的“切削去除材料”的加工技術(shù)（如3D雕刻）完全不同，3D打印以經(jīng)過(guò)智能化處理后的3D數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可熱熔黏合材料，通過(guò)分層加工、疊加成型的方式“逐層增加材料”來(lái)生成3D實(shí)體。由于可采用各種各樣的材料（液體、粉末、塑料絲、金屬、沙子、紙張，甚至巧克力、人體干細(xì)胞等），而且可以自由成型，所以3D打印技術(shù)是名副其實(shí)的“萬(wàn)能制造機(jī)”。

3D打印技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

正如很多科學(xué)前沿文章描述的3D打印技術(shù)——這是一種新型的增材制造方式，和以住觸動(dòng)世界的生產(chǎn)方式不一樣，這一次預(yù)示著第三次工業(yè)革命的開(kāi)始。我們可以從以下五個(gè)方面來(lái)一窺其勢(shì)：

（1）目前3D打印速度和效率不高，不利于其普及應(yīng)用，隨著制造工藝的改進(jìn)，打印速度和效率會(huì)有很大程度的改觀。

（2）目前的3D打印機(jī)，以單噴頭為主，一次只能打印一種材料。隨著技術(shù)的成熟，材料更加多樣化，也可以打印幾乎所有的顏色。

（3）設(shè)備成本大幅下降。價(jià)格從數(shù)萬(wàn)元降到幾千元，到那時(shí)，每個(gè)人都買(mǎi)得起，家家戶戶都可以擁有自己的3D打印機(jī)。

（4）打印精度更高，表面質(zhì)感更好，打印出來(lái)如同工廠生產(chǎn)般精致，可以直接使用。

（5）使用體驗(yàn)更簡(jiǎn)單易用，如針對(duì)家庭等民用市場(chǎng)的3D打印機(jī)，會(huì)具備更家電化的外觀，操作上也會(huì)更簡(jiǎn)單，就像操作微波爐、電飯煲一樣方便。

3D打印技術(shù)的對(duì)于中國(guó)制造業(yè)帶來(lái)的影響

3D打印技術(shù)的發(fā)展前景如此之廣闊，發(fā)展勢(shì)頭如此之強(qiáng)勁，那么對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)關(guān)系及模式有何影響呢？據(jù)社會(huì)科學(xué)家研究推測(cè)，3D打印技術(shù)對(duì)當(dāng)代中國(guó)制造業(yè)的高速增長(zhǎng)有著重要的革命性意義，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）隨著3D打印的普及，個(gè)性化定制將成為重要的生產(chǎn)模式。3D打印與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的緊密結(jié)合，將衍生出新的細(xì)分產(chǎn)業(yè)、新的商業(yè)模式，創(chuàng)造出新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。激發(fā)個(gè)性化需要，形成一個(gè)新興的文化創(chuàng)意制造產(chǎn)業(yè)，并增加社會(huì)就業(yè)。

（2）動(dòng)用3D打印技術(shù)能夠縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間，創(chuàng)新速度將大大加快，新產(chǎn)品將以更快的速度進(jìn)入市場(chǎng)。

（3）利用3D打印技術(shù)，越來(lái)越多的公司將能提供3D打印服務(wù)，應(yīng)用的趨勢(shì)越來(lái)越個(gè)人化，這樣能夠極大地提高個(gè)人的創(chuàng)造力，將創(chuàng)新的能力交還給每個(gè)人，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的制造，發(fā)明家和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師將大量涌現(xiàn)。

3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用

快速發(fā)展3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用，筆者認(rèn)為，現(xiàn)階段主要從以下幾個(gè)方面分析研究：

其一，從歷史的高度，著眼于3D打印技術(shù)的發(fā)展。從研究機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校從上至下深入研發(fā)3D打印技術(shù)以及新材料的研發(fā)，高校成為3D打印技術(shù)的實(shí)驗(yàn)基地，研發(fā)出新產(chǎn)品材料樣本，建立3D打印機(jī)枝術(shù)的基礎(chǔ)理論和體系，服務(wù)于地區(qū)發(fā)展。

其二，加強(qiáng)對(duì)3D打印技術(shù)的普及教育。把3D打印技術(shù)引入課堂擴(kuò)大受眾群體，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的溝通與交流，將研究成果應(yīng)用在實(shí)際項(xiàng)目中，將3D打印產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

其三，加快3D打印機(jī)技術(shù)的推廣應(yīng)用和試點(diǎn)示范。選擇適合3D打印技術(shù)的高端、有潛力的行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，在此過(guò)程中探索完善3D打印運(yùn)營(yíng)模式，制定3D打印機(jī)應(yīng)用中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。

綜上所述，3D打印技術(shù)是方興未艾的在可預(yù)見(jiàn)未來(lái)的核心技術(shù)革命之一，在全世界社會(huì)大生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)勢(shì)必將引發(fā)深刻的革命性意義，我們應(yīng)高瞻遠(yuǎn)矚，及時(shí)果斷地把握好時(shí)代氣息，把3D打印發(fā)揮的無(wú)限精彩。

（作者單位：武漢城市職業(yè)學(xué)院 文化創(chuàng)意與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院）