搶占3D打印的起跑線

中航工業(yè)副總工程師、殲-15總設(shè)計(jì)師孫聰稍早時(shí)候在接受新華社專訪時(shí)透露，鈦合金和M100鋼的3D打印技術(shù)已廣泛用于新機(jī)設(shè)計(jì)試制過程。去年10月至11月首飛成功的機(jī)型，廣泛使用了3D打印技術(shù)制造鈦合金主承力部分，包括整個(gè)前起落架。

　　今天的3D技術(shù)，主要特指基于電腦和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化立體技術(shù)。3D打印機(jī)出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置，把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物，在成本、速度和精確度上都遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)制造技術(shù)，其工作原理是將一項(xiàng)設(shè)計(jì)物品轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，然后采用分層加工、疊加成形，即通過逐層增加材料來“打印”成3D實(shí)體。與傳統(tǒng)的材料加工技術(shù)完全不同，3D打印具有仿真性強(qiáng)、速度快，價(jià)格便宜，高易用性等優(yōu)點(diǎn)，是對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆性變革。有人甚至將3D打印機(jī)看成是第三次工業(yè)革命的影子，與蒸汽機(jī)和電力相提并論。

　　在法蘭克福展覽會(huì)上，一家美國(guó)公司用3D打印機(jī)當(dāng)場(chǎng)“印制”了一把錘子，這把錘子有整潔的仿木手柄和金屬錘頭。更為神奇的是，意大利發(fā)明家恩里科·迪尼（Enrico dini）發(fā)明了一臺(tái)巨大的 3D 打印機(jī)，可用沙子直接打印立體建筑。有了這臺(tái)機(jī)器，未來不搭腳手架，不需要工人，就能蓋房子了。到那時(shí)，只要擁有一臺(tái)龐大的3D打印機(jī)，人人都可以成為房地產(chǎn)開發(fā)商。

　　眼下，恩里科正與諾曼·福斯特建筑設(shè)計(jì)公司以及阿爾塔太空公司合作，研究設(shè)計(jì)一種可使用月球塵埃打印的3D打印機(jī)，屆時(shí)可以在月球上快速建造人類基地。

　　從工序來說， 3D打印通過將材料層層電解沉積的方法直接制造復(fù)雜的塑料、金屬和合金元件，而不是像以前那樣對(duì)材料切割、鍛打、彎曲，不再需要工序麻煩地制作很多不同的元件去組裝它，可以不用傳統(tǒng)的大規(guī)模機(jī)床來制造小型的部件。

　　從消費(fèi)市場(chǎng)來說，傳統(tǒng)的大批量制造生產(chǎn)幾乎能提供任何人們最基本的吃穿住行玩等消費(fèi)產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品都是標(biāo)準(zhǔn)化的，千篇一律，手工生產(chǎn)的個(gè)性化產(chǎn)品雖然地道，品質(zhì)精良，內(nèi)涵豐富，但耗時(shí)巨大。而3D打印技術(shù)既可滿足人們?cè)絹碓娇量痰膶?duì)個(gè)性化產(chǎn)品的追求欲，還可大大提高生產(chǎn)效率。

　　從人力成本來說，一個(gè)技術(shù)工人可看管數(shù)臺(tái)3D打印機(jī)，就像紡織工人看管織布機(jī)一樣，而勞動(dòng)效率卻有數(shù)倍甚至數(shù)十倍的提高。正因?yàn)槿绱�，美�?guó)政府捷足先登，將3D打印攬入懷中，試圖成為新一輪工業(yè)革命的領(lǐng)導(dǎo)者，繼續(xù)占據(jù)全球工業(yè)的制高點(diǎn)。

　　不過，3D打印技術(shù)雖然給人類帶來了新奇和進(jìn)步，但畢竟還在起步階段，有的還在實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)之中，想要成為主流的生產(chǎn)制造技術(shù)，并形成龐大的產(chǎn)業(yè)，還得迎接巨大的挑戰(zhàn)。

　　3D打印制造神奇，CAD（利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)可處理與圖形編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工）是基礎(chǔ)。就像指揮官指揮戰(zhàn)爭(zhēng)一樣，一份標(biāo)示準(zhǔn)確的地圖往往決定戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)。CAD是3D打印的基礎(chǔ)工程�；�于3D的CAD更加復(fù)雜精細(xì)，需要具有高超編程技術(shù)的專業(yè)人士操作。這樣的人才并非一般技術(shù)人員所能擔(dān)當(dāng)。對(duì)于一般用戶來說，要學(xué)會(huì)CAD等制作工具并不那么容易。

　　從理論上說，人們的想象力有多大，3D打印的用途就有多廣。遺憾的是，打印對(duì)象副本，即使只是復(fù)制個(gè)人設(shè)計(jì)，這類行為仍然會(huì)產(chǎn)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。而知識(shí)產(chǎn)權(quán)將成為較大糾結(jié)。3D打印被視作一門新興技術(shù)，雖然法律對(duì)其知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題尚未做出明確界定，而完全復(fù)制他人創(chuàng)意的做法是不可取的。當(dāng)3D打印機(jī)組合一個(gè)3D掃描儀時(shí)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題將更為突出。掃描儀不僅可以復(fù)制外形，而且可以復(fù)制更為復(fù)雜的細(xì)節(jié)。這種行為要比抄襲專利或版權(quán)嚴(yán)重得多。犯罪分子可以用3D打印機(jī)設(shè)計(jì)ATM提款卡、鑰匙，武器或其他危險(xiǎn)物品。

　　至少在目前條件下，3D打印還不具備規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。在某些情況下，3D打印產(chǎn)品最終耗費(fèi)的成本和零售店產(chǎn)品的價(jià)格差不多。所以，對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)品來說，不管打印多少件，價(jià)格都相差無幾。當(dāng)然，相信隨著3D技術(shù)的逐漸成熟，價(jià)格會(huì)慢慢降下來。

　　正因?yàn)?D打印還面臨諸多問題，去年8月，美國(guó)政府宣布，在俄亥俄州建立一所由政府部門和私營(yíng)部門共同出資的制造業(yè)創(chuàng)新研究所，主要研發(fā)3D打印技術(shù)，以帶動(dòng)制造業(yè)創(chuàng)新和增長(zhǎng)，以求重新占據(jù)世界工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。作為全球經(jīng)濟(jì)的帶頭人，美國(guó)率先籌建基于3D打印技術(shù)的制造業(yè)創(chuàng)新研究所格外引人注目。美國(guó)把重拾工業(yè)輝煌的希望押寶于3D打印，足見3D打印的戰(zhàn)略意義。

　　中國(guó)經(jīng)濟(jì)要想在下一輪全球競(jìng)爭(zhēng)中保持一定增速，當(dāng)然非得發(fā)掘新的產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)不可，而3D打印正是前景可觀的產(chǎn)業(yè)，趁著美國(guó)還在起步階段，我國(guó)理應(yīng)奮起直追，搭上這輛高速列車。

　　這一次，我們有多少勝算？