作為一項引領制造業發展的顛覆性技術，增材制造（３Ｄ打印）是支撐設計創新、定制化生產、創客創新及眾包制造的最適用技術，甚至被譽為是引領第三次工業革命的新興技術。目前，３Ｄ打印技術正在向３Ｄ打印制造邁進。
（圖片來源：互聯網） 在近日舉行的“數字創意，打印未來”３Ｄ打印產業創新發展高峰論壇上，華中科技大學教授張海鷗表示，３Ｄ打印可望成為“中國制造２０２５”的標桿成果，此項頂層變革將帶來設計、材料、工藝、裝備等一系列要素變化，形成新的技術、產業、市場群，促進傳統工業轉型。
盡管如此，但我國３Ｄ打印要實現突破性產業化發展，還有很長的路要走。業內人士表示，３Ｄ打印產業化發展需要突破生產效率低、材料缺乏、成本高等諸多瓶頸。
２０２０年規模將超２００億元
“３Ｄ打印作為重要的創新動能，對傳統的工藝流程、生產線、工廠模式、產業鏈組合等都產生深刻影響，意味著高度靈活的個性化和數字化設計、產品與服務模式的建立。”３Ｄ打印數字維創中心姚京在接受記者采訪時表示。
姚京介紹說，３Ｄ打印目前正在進入全產業覆蓋的時代，更呈現出重要趨勢。一是把個性化普及到每個人，實現大批量定制化發展；二是３Ｄ打印正在向３Ｄ打印制造邁進，也就是從過去打印原型，發展到直接制造甚至是直接批量制造階段。
目前，我國已形成３Ｄ打印制造技術的研發力量，在精密制造、醫療、生物醫學、建造等領域都將廣泛應用。近日，工業和信息化部聯合發改委、教育部、公安部、財政部、商務部等１１部門印發《增材制造產業發展行動計劃（２０１７－２０２０年）》，提出要培育形成從材料、工藝、軟件、核心器件到裝備的完整增材制造產業鏈，涵蓋計量、標準、檢測、認證等在內的增材制造生態體系。建成一批公共服務平臺，形成若干產業集聚區。
這對３Ｄ打印產業的發展無疑將起到極大的推動作用。根據《計劃》，到２０２０年，增材制造產業年銷售收入將超過２００億元，年均增速在３０％以上。業內人士表示，根據３Ｄ打印目前的市場增速來看，這一目標并不難實現。
材料等瓶頸亟待解決
盡管我國增材制造產業前景廣闊，但由于產業處于發展初期，仍有一些制約因素亟待突破。
張海鷗表示，３Ｄ打印目前最大的制約因素就是材料創新，“材料成本高、關鍵材料缺乏是國內３Ｄ打印產業必須突破的問題。”
清華大學建筑學院教授、建筑系主任徐衛國也表示，３Ｄ打印是一種新的生產方式，但目前用這種方式進行建筑建造在世界范圍以內，都處于初步的探索階段，存在很多瓶頸，其中最重要的問題就是材料問題。雖然通過打印設備，可以實現混凝土打印，但建造一座建筑，混凝土需要達到一定的強度，如何實現混凝土打印，且讓其具有承載能力，具有一定的安全性，目前并沒有找到合適的解決方案。
致力于研究牙科３Ｄ打印的華南理工大學材料科學與工程學院副院長任力表示，國內牙科３Ｄ打印發展存在的主要問題也是材料問題，國內關于生物相容性的光固化打印材料比較少，用于口腔內的認證材料基本被國外壟斷，同時具有抗菌功能的打印材料國內外研究較少。
此外，任力還表示，設備也是制約３Ｄ打印發展的一個重要因素。如３Ｄ打印在牙科應用方面，由于高精度牙科打印設備被國外壟斷，價格高而且參數封閉。
中國醫學科學院生物醫學工程研究所教授張其清表示，３Ｄ打印在材料和設備方面應在不久的將來都會有非常大的突破，目前還有一個挑戰就是３Ｄ打印技術不具備規模的經濟優勢，價格比較昂貴。“未來的發展方向應是降低耗材價格，提高耗材功能，以及打印速度和精度，推進３Ｄ打印機小型化、規模經濟化發展。”
“３Ｄ打印決定了未來產業發展的方向和格局，而當下國家工業４．０的規劃重點之一在于材料的研發。材料、軟件和設備共同構成３Ｄ打印突破性發展的核心要素，亟待高端實驗室、科研機構以及行業協會、技術認證以及轉移平臺的技術、人才與市場支撐。”姚京表示。
突破發展需要做“減法”
“３Ｄ打印企業應踏踏實實為一個應用服務，才是其真正出路。”談及３Ｄ打印未來的發展路徑，上海普利生機電科技有限公司董事長侯鋒表示。
侯鋒說，現在做牙齒３Ｄ打印的機器有很多，但是３Ｄ打印機運行慢，打印價格貴，需要工作人員看守，客戶體驗并不好。如果將３Ｄ打印機進行改進，讓其只能打印牙齒，把打印成本降到最低，效率提到最高，而且可以２４小時不停地打印，無需人員看守，客戶體驗做到最好，產業發展自然就會不同。
“現在３Ｄ打印機的問題就是搭載了太多的東西，看似什么都可以打印，其實客戶體驗并不好。所以３Ｄ打印首先要做的事情就是‘減法’，做有限個性化的３Ｄ打印機，踏踏實實為一個應用服務。同時，用工業手段解決個性化問題。”侯鋒表示，“我希望以后所有的３Ｄ打印機都是工業４．０流水線上的一個環節，批量生產的設備，２４小時無人值守的。這樣，３Ｄ打印才會變成未來有希望有前途的行業。”
姚京認為，３Ｄ打印的發展更需要深度的跨界合作和產業化協同。因此，她建議加強跨領域合作，進行產業深耕，構建企業合作平臺，并完善相關政策，大力推動技術成果轉化和推廣應用。作為產業運營平臺，３Ｄ打印數字維創中心將致力于促進３Ｄ打印為核心的技術成果轉化和市場化拓展，形成跨領域合作，加強３Ｄ打印在應用領域的拓展，加速產業化進程。
在張海鷗看來，要促進３Ｄ打印行業發展還需要提升自主創新能力。他表示，３Ｄ打印技術起源于美國，在美國發展較為成熟，另外日本、德國兩個國家的３Ｄ打印技術發展較好。我國３Ｄ打印行業還處于發展初期，與國外相比還有很多差距。“因此我們要引進和學習世界先進的科技成果，更要走前人沒有走過的路，努力在自主創新上大有作為，如果只是跟著模仿是沒有出路的。”（記者 崔彩鳳）
轉自：中國高新技術產業導報
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