3D打印:站在技术巨人肩上的进步。3D技术是激光技术与计算机三维技术发展的结晶,是60年代末发展起来的激光技术与90年代快速发展的计算机三维技术融合发展的必然结果。根据可用材料类型与物理特性的不同,分别对应着不同的3D打印方式与对应的打印技术。

　　3D打印并非万能,或将与传统制造“互补共荣”。一方面,与传统制造业相比,3D打印技术最大的特点是制造工艺上“加法”原则,即依据计算机三维图形设计逐层“堆积”出产品,这样的生产方式避免了传统制造业生产过程中原材料的浪费,原材料得到充分的利用。3D技术还能加工传统制造业难以制造的特别是结构复杂的产品,甚至能够实现个性化制造。另一方面,3D打印也存在缺点,如3D打印难以进行大规模生产、打印材料受限及打印设备价格昂贵等,决定了3D打印难以完全取代传统制造业。

　　美国民用3D打印产业链逐渐成熟:在美国3D打印产业中,3DSvstems和StratasVs是最具代表性的企业,也是在3D打印机领域全球领先的两家公司,产业链协同发展成为3D打印产业的主要商业模式。虽然3DSVstems公司和Stratasvs公司业务结构不仅相同,但在产品协同发展方面存在一致的特点,3DSvstems公司除了3D打印设备之外,3D打印服务和3D打印材料的销售也是公司两大主要业务,而StratasVs公司更加偏重3D打印设备的销售,3D打印设备的销售占公司总营业收入的比重超过80%,3D打印服务也逐渐成为公司营业收入另外的来源。

　　中国3D打印技术有望后来居上。虽然中国在民用3D打印产业的产业链及产品的系列化方面与国外存在一定的差距,但在高端3D打印即高性能难加工的金属大型复杂构建激光直接制造研发方面中国后来居上。北京航空航天大学王华明教授带动的研发团队独辟蹊径在国际上首次研发了钛合金复杂构件的3D打印技术,使得中国领先美国在高端打印方面取得实质性进步,获得国防科技进步一等奖。王华明教授这一研发成果对中国意义重大,使得中国缩短了高端制造与国外高端装备制造差距,甚至有可能使得中国高端装备制造赶上国外高端装备制造技术的步伐,实现跨越式发展。

　　军民“双轮驱动”提升中国3D打印发展空间。第一个领域是用于个人/家庭娱乐或者儿童智力开发等领域。第二个领域是专用研发领域。主要是针对专业研发特别是从事各种产品的涉及开发从业人员。这些专业人员的研发可以通过3D打印从事原型设计和产品试制。第三个领域应用于个人相对高端的功能性需求领域。这一领域与第一个领域最大的不同点是专业化,而非娱乐化。第四个应用领域主要是直接应用制造业生产过程领域,比如制造高端传统工艺难以加工的零部件等。这一领域对3D技术要求最高,材料一般是熔点较高的金属,对应着设备的价格相对高昂。比如加工大飞机的承力结构、起落架甚至发动机、燃气轮机的叶盘等。