目前世界上最小最快3D打印機，已成功打印一輛F1賽車

3D打印汽車Urbee採用汽油和電力混合發動機，是世界上最環保的汽車之一。

英國南安普敦大學製造的世界上第一架“3D打印”飛機

　　最近，“三維（3D）打印”一詞持續升溫，不斷涌向各大IT門戶網站，歐美國家更有專家認為這項技術代表著製造業發展的新趨勢。美國《時代》週刊已將3D打印産業列為“美國十大增長最快的工業”，英國《經濟學人》雜誌則認為它將與其他數字化生産模式一起推動實現新的工業革命。從實際應用上來説，用3D打印技術進行機械製造已經成為激動人心的現實。實際上，16名比利時工程師近日就利用3D打印機製造了一輛全尺寸賽車，並完成測試。

　　新型技術 幻象成真

　　美國科幻作家羅伯特希克利曾經描寫過關於“萬能製造機”的場景。這是一台奇特的大機器，機身上雜亂地安裝著刻度盤、小燈和各種指示表。故事的主角之一阿諾爾德站在機器前，按下按鈕，對它響亮而清楚地説：“我要硬鋁螺帽，直徑為4英寸。”接到指令，機器發出低沉的轟鳴聲，燈光閃爍，閘板緩緩打開，眼前赫然出現了一顆閃光發亮已經制好的螺帽。

　　也許羅伯特沒有想到如今一台3D打印機已經將他書中的幻境變為現實，那麼什麼是3D打印機呢？我們日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接後，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地説，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。

　　據華中科技大學材料科學與工程學院副院長史玉升介紹説，這項立體打印技術出現于上世紀90年代的美國，當時命名為快速製造技術。其實“3D打印”是通俗叫法，學術名稱為快速成型技術，也稱為增材製造技術，是一種不再需要傳統的刀具、夾具和機床就可以打造出任意形狀，根據零件或物體的三維模型數據，通過成型設備以材料累加的方式製成實物模型的技術。

　　前景廣闊 問題猶存

　　在3D打印技術可以打印器官、汽車、飛機的今天，它還在創造無限的可能。著名的《經濟學人》最近描述了3D打印技術的前景是一種新型的生産方式，能夠促成新的工業革命。史玉升也表示説：“3D打印技術將來會促進傳統的設計和製造模式，只是如今還沒有大範圍的推廣和應用。隨著3D打印技術的成熟和社會的發展，製造業的跨越式發展指日可待。”那麼業內人士緣何如此看好3D打印技術？

　　首先3D打印技術可以加工傳統方法難以製造的零件。史玉升介紹説：“過去傳統的製造方法就是一個毛坯，把不需要的地方切除掉，是多維加工的，或者採用磨具，把金屬和塑料融化灌進去得到這樣的零件，這樣對複雜的零部件來説加工起來非常困難。立體打印技術對於複雜零部件而言具有極大的優勢，立體打印技術可以打印非常複雜的東西。”其次實現了首件的凈型成形，這樣後期輔助加工量大大減小，避免了委外加工的數據泄密和時間跨度，尤其適合一些高保密性的行業，如軍工、核電領域。再次由於製造準備和數據轉換的時間大幅減少，使得單件試製、小批量出産的週期和成本降低，特別適合新産品的開發和單件小批量零件的出産。

　　這些速度快、高易用性等優勢使得3D打印成為一種潮流，並且在很多領域得到了應用。如今3D打印機已經在建築設計、醫療輔助、工業模型、複雜結構、零配件、動漫模型等領域都已經有了一定程度的應用。尤其在飛機、核電和火電等使用重型機械、高端精密機械的行業，3D打印技術“打印”的産品是自然無縫連接的，結構之間的穩固性和連接強度要遠遠高於傳統方法。

　　伴隨著3D打印技術繁榮的背後，其本身仍然存在一些問題。國務院學位委員會李德群認為這種技術目前還局限于在試製階段，目前的應用領域還不夠廣闊，要勇於嘗試在高端的國防領域方面的應用。除此之外，李德群也指出其“打印材料”十分有限。

　　成就顯赫 仍待發展

　　美國的3D打印技術起步較早，目前這項技術在美國已經産業化，目前全球的兩家3D打印機製造巨頭，分別是Stratasys和3D Systems，均在美國納斯達克上市。近日，美國國家增材製造創新學會開始投入了7000萬美元，希望能把3D打印技術推廣到過去未曾涉足的新領域。其他國家也加緊研究3D打印技術的步伐，並取得了巨大的成果。

　　今年1月份，華中科技大學材料科學與工程學院副院長史玉升帶領的團隊成功研製出世界上最大的3D立體打印機，並且憑藉這一研究成果入選兩院院士評選的“2011年中國十大科技進展”。這一3D打印機的工作面遠遠超過德國、美國等公司同類産品，使得我國在快速製造領域達到世界領先水平。

　　科技部國家製造業資訊化培訓中心三維數字化技術認證培訓管理辦公室（3D辦）主任魯君尚也在採訪中表示，美國在科研方面仍然居於領先地位，但我國的西安交大、清華大學等也有著頂尖的實力，“只是在商業化層面不如美國的公司做得那麼強。”

　　目前為止我國雖然在3D打印的市場上已經有不少嗅覺敏銳的掘金者，並且這個群體正在不斷擴大。但是我國仍然沒有形成3D打印的産業鏈，也並非3D打印技術的主市場。2011年，以全球主要國家3D打印設備的裝機比例來説，我國3D打印設備的裝機量，僅佔全球的9%。在我國，由於3D打印機昂貴的價格，所以企業成為主要購買目標。但即使對於企業來説，這個價格也足夠昂貴。上海工業設計協會秘書長王日華表示，價格是制約國內企業的最主要因素之一，“更重要的是，企業看中設計、對新産品模型快速更新的需求還不是很迫切，有些還在不斷壓低設計成本等。”所以3D打印技術要成為主流的生産製造技術還尚需時日。