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3D打印被譽(yù)為是“改變世界的制造新技術(shù)”，是“增材制造”的主要實(shí)現(xiàn)形式。區(qū)別于傳統(tǒng)的“去除型”制造，“增材制造”能簡化產(chǎn)品的制造程序，縮短產(chǎn)品的研制周期，提高效率并降低成本。依托于多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，3D打印在消費(fèi)電子、航空航天、車輛、家電、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用，對(duì)改善制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造水平起到了巨大作用，在工程和教學(xué)研究等應(yīng)用領(lǐng)域也占有著獨(dú)特地位。
2010年全球3D打印市場規(guī)模為13.25億美元，2011年大幅增長到17.14億美元，增幅高達(dá)29.36%。從1994年到2011年，全球3D打印機(jī)市場規(guī)模一直保持高速增長態(tài)勢，復(fù)合增長率達(dá)到了17.6%。隨著產(chǎn)業(yè)從萌芽期向成長期轉(zhuǎn)移，預(yù)計(jì)未來3D打印市場仍將保持穩(wěn)定高速增長，預(yù)示著廣大的市場空間。2011年全球3D打印設(shè)備保有量區(qū)域分布分析顯示，美國以37.2%的份額位居第一，其次是歐洲、日本、中國和韓國。同時(shí)，根據(jù)出貨量區(qū)域分布分析，美國所占份額高達(dá)64.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他國家和地區(qū)。
與全球相比，中國3D打印市場由于缺少原創(chuàng)的核心技術(shù)和材料資源的支持，行業(yè)整體體量較小，企業(yè)分散、社會(huì)影響力有限。2011年中國3D設(shè)備保有量僅占全球總量的8.6%，可見這一技術(shù)在中國應(yīng)用領(lǐng)域的推廣相對(duì)緩慢，與歐美等國家仍存在一定的差距。但隨著技術(shù)及設(shè)備開發(fā)的不斷進(jìn)步，中國3D打印市場也呈現(xiàn)良好發(fā)展勢頭，逐步實(shí)現(xiàn)了商品化，技術(shù)設(shè)備在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、快速模具制造、鑄造、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨深入。
2011年全球個(gè)人3D打印設(shè)備銷售量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，銷售量從5987臺(tái)猛增至23265臺(tái)，增幅接近300%，大幅超過商用3D打印設(shè)備增速。3D打印個(gè)體創(chuàng)意需求正在迅速膨脹，有望創(chuàng)建一個(gè)屬于個(gè)體創(chuàng)意制造者的新時(shí)代。雖和標(biāo)準(zhǔn)化的流水線制造相比，3D打印在短期內(nèi)不具備規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，但當(dāng)這一技術(shù)將專業(yè)技術(shù)封閉的制造大門向普通個(gè)體打開時(shí)，它能激發(fā)出的個(gè)性化創(chuàng)意設(shè)計(jì)是無法想象的。在網(wǎng)絡(luò)交易平臺(tái)和“云制造”的輔助下，這些創(chuàng)意可轉(zhuǎn)化為可以盈利的產(chǎn)品，或?qū)⒁詭缀渭?jí)數(shù)的速度增長。3D打印技術(shù)有望與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)并實(shí)現(xiàn)更具顛覆性的第三次工業(yè)革命。
3D打印將引領(lǐng)新工業(yè)革命
西方國家在3D技術(shù)研發(fā)上掌握著先機(jī)。這項(xiàng)技術(shù)也受到美國總統(tǒng)奧巴馬的稱贊，他稱其為復(fù)興美國制造業(yè)的機(jī)會(huì)。這當(dāng)然是有可能的，但鑒于此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)流傳到中國這樣的國家，它能在多大程度上如奧巴馬所說復(fù)興美國制造業(yè)，還是個(gè)未知數(shù)。因?yàn)椋袊灿凶约旱挠?jì)劃。
3D打印參照的是打印機(jī)技術(shù)原理，并分層加工，即將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出的物體分解成若干層平面數(shù)據(jù)，然后把金屬、陶瓷等粉末材料按平面數(shù)據(jù)燒結(jié)，形成一個(gè)平面形狀，再通過層層累積疊加，生成一個(gè)立體物體。
與傳統(tǒng)的材料加工技術(shù)不同，3D打印將多維制造變?yōu)楹唵蔚挠上轮辽系亩S疊加，從而大大降低了設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度。同時(shí)，3D打印還可以制造利用傳統(tǒng)方式無法加工的奇異結(jié)構(gòu)，尤其適合動(dòng)力裝備、航空航天、汽車等高端產(chǎn)品上關(guān)鍵零部件的制造。
打印機(jī)會(huì)把一層層很薄的打印物質(zhì)(如塑料、碳或金屬)疊加起來，最后制造出一件實(shí)物。只要為打印機(jī)設(shè)定相應(yīng)的打印程序，那么無論堅(jiān)硬的還是柔軟的產(chǎn)品就都能制造出來，甚至可以制造出活動(dòng)部件，而不只是一整塊堅(jiān)硬的東西。
有專家認(rèn)為，3D打印技術(shù)或許具有蒸汽機(jī)或電話那樣的劃時(shí)代意義，很可能預(yù)示著新的工業(yè)革命。3D打印技術(shù)可以直接在產(chǎn)生需求的地點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)，因此具有環(huán)保潛力，而且能夠以更低廉的成本進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)，不會(huì)因?yàn)橹圃齑罅慨a(chǎn)品而導(dǎo)致浪費(fèi)。這種技術(shù)的用途不只是用來復(fù)制業(yè)已存在的物品而已。
據(jù)了解，3D打印技術(shù)已廣泛用于新機(jī)設(shè)計(jì)試制過程。全國政協(xié)委員、中航工業(yè)副總工程師、殲-15總設(shè)計(jì)師孫聰曾透露，于2012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)制造包括整個(gè)前起落架在內(nèi)的鈦合金主承力部分。3D打印技術(shù)經(jīng)過20余年的發(fā)展，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)形成了一個(gè)規(guī)模達(dá)16.8億美元的新興產(chǎn)業(yè)。
3D打印技術(shù)要想替代傳統(tǒng)制造方式，還有很長的路要走。但在中國，就如同在美國、歐洲一樣，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在改變產(chǎn)品的研發(fā)和制造方式。隨著投入門檻的降低，3D打印必將孕育中國新一代制造業(yè)者群體。
3D打印技術(shù)將創(chuàng)造新一代智能制造業(yè)
作為新一代技術(shù)革命的領(lǐng)導(dǎo)者，3D打印概念屢次在A股市場“翻云覆雨”；近日，科技部公布了《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)以及國家科技支撐計(jì)劃制造領(lǐng)域2014年度備選項(xiàng)目征集指南》，其中備受關(guān)注的3D打印產(chǎn)業(yè)首次入選。分析人士指出，有了國家資金的支持，3D打印由虛變實(shí)便初具條件，接下來國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展期；而3D打印入選863計(jì)劃更是為行業(yè)發(fā)展提供了契機(jī)。
中國的大型3D打印機(jī)功能強(qiáng)大。利用3D打印技術(shù)制造飛機(jī)是屬于機(jī)械工程學(xué)上的高端，但這項(xiàng)技術(shù)在中國其實(shí)早就應(yīng)用于其他領(lǐng)域，例如將熔化的塑料拉絲制成玩具、手機(jī)外殼和汽車配件等。
3D打印技術(shù)要想替代傳統(tǒng)制造方式，還有很長的路要走。但在中國，就如同在美國、歐洲一樣，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在改變產(chǎn)品的研發(fā)和制造方式。隨著投入門檻的降低，3D打印必將孕育中國新一代制造業(yè)者群體。
目前，廣東東莞已初步具備3D打印產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)要素。目前，華南理工大學(xué)、東莞理工學(xué)院、東莞電子科大電子信息工程研究院正積極籌備3D打印制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，廣東省工業(yè)設(shè)計(jì)中心、廣東電子工業(yè)研究院也在松山湖組建了模具與快速成型平臺(tái)。
今年年初
