3D打印可應用于多個領域 然普及仍存瓶頸

      導讀：隨著技術的發展和進步，3D印刷不僅改變了很多行業的經營方式和我們生活的方方面面，而且還將觸發新一輪的工業革命。

      惠及各行各業魅力無限

      隨著技術的發展和進步，3D印刷不僅改變了很多行業的經營方式和我們生活的方方面面，而且還將觸發新一輪的工業革命。這聽起來似乎有些危言聳聽，但以下這些事實也許會讓你意識到3D印刷對企業、消費者和經濟所產生的巨大影響。

      1.減少環境污染

      傳統制造業往往是污染和浪費的代名詞，而3D印刷則能有效地減少制作過程中所產生的垃圾和二氧化碳，從而給環境帶來積極的影響。

      2.創造新的藝術媒介

      目前，選擇用手工方式來進行藝術創作的人已經越來越少。而3D打印機的出現則為人們帶來了一種新的現代藝術形式。比如美國藝術家約書亞·哈克就曾在2014紐約3D打印展上展出過自己的3D打印鏤空雕刻系列作品。

      此外，3D打印機還可以用來復制世界名品，讓更多的人欣賞到藝術大家的作品。位于荷蘭首都阿姆斯特丹的梵高藝術館就與富士膠片公司合作復制了一大批梵高的畫作。

      3.實現教育創新

      日前，3D打印機制造商Makerbot宣布推出一個名為“Makerbot學院”的計劃，旨在為美國的每一所學校都提供一臺3D打印機。該公司執行官布雷·佩蒂斯表示：“這將改變我們的孩子對創新和制造技術的看法。”

      此外，Makerbot還計劃將其創新中心逐步引入美國高校。2014年2月13日，美國個創新中心在美國紐約州立大學成立。該中心配備有30多臺3D打印機和幾臺3D掃描儀，這為當地學生和居民接觸3D打印技術開辟了一條道路。

      4.實現太空打印

      3D印刷技術的一項重要應用就是能夠生產宇航員在太空中使用的零件及其他物品。它還有助于加快空間站的建設速度。為了解決這些問題，由一群3D打印愛好者組成的空間制造公司與美國宇航局的馬歇爾航天飛行中心合作推出了一款適用于太空的3D打印機。這款打印機可以在失重的情況下生產零件，從而使宇航員在太空中的工作和生活變得更加自給自足。

      值得一提的是，一位工程師還在美國宇航局的資助下設計出了一款能夠打印食品的3D打印機，據說這樣生產出的食物會比凍干的食品更適合宇航員食用。

      5.掀起制造業革命

      大批量生產對3D印刷技術來說是一項艱巨的挑戰，但隨著高產型打印機的涌現和技術的不斷進步，3D打印機正在以下領域與傳統制造技術一決高下。

      食品，一切液體或粉末狀的食品都可以用3D打印機來進行生產，所以印刷食品會成為將來的一個熱門話題。

      電子，電子產品的尺寸、形狀和所用材料決定了它將成為3D印刷技術容易攻下的一座城池。

      玩具，家用3D打印機和開放的設計資源將改變孩子們的游戲方式。

      汽車，3D印刷技術已經在汽車制造業得到了廣泛應用。福特公司就宣布正在用3D印刷技術來測試零件。和小型的汽車公司也將從中受益，因為3D印刷技術可以有效提高任何一家公司生產零件的效率。

      6.重塑醫療保健行業

      生物印刷是3D印刷發展快的一個領域，這項技術可以通過噴墨打印機生產出活性組織。相關研究人員表示，他們已經找到了一種更有效地制造細胞的方法。這種名為“細胞塊”打印的技術能將細胞的存活率從現行方法的50%~80%提高到100%。所有這些都引起了人們對3D打印復雜器官的濃厚興趣。

      7.改變家庭生活方式

      每個人都希望自己的家庭生活能夠變得更為便利，而家用3D打印機也在變得越來越小巧，越來越便宜。人們可以用這類打印機制作自己喜歡的珠寶、家居用品、玩具、工具和各種尺寸、形狀或顏色的物品。

      此外，人們還可以用3D打印機在家生產家用電器的零件，從而縮短訂購和等待的周期。據市場研究公司戰略分析預測，家用3D印刷市場的產值將在2030年達到700億美元。

      8.進入不發達地區

      即便是基礎的產品，發展中國家也往往與供應市場存在差距，但3D印刷則能將發展中國家帶入到化的發展進程中來。3D印刷技術還可以通過與3D印刷研究者的合作給發展中國家帶來幫助。例如，很多發展中國家對假肢的需求量很大，但又不具備獨立生產的能力。一位加拿大教授借助3D打印技術發明了一種假肢，具備正常人手約80%的功能，很多烏干達的殘疾人現在都享受到了這種假肢帶給他們的便利。

      9.影響經濟

      3D印刷業將對經濟產生深遠影響。麥肯錫研究院在其發布的一份報告中指出，3D打印將對經濟產生顛覆性的影響，它將顯著縮短新產品的開發周期。將有越來越多的公司在采用新技術或開發新產品的過程中重視客戶的反饋和設計意見。3D印刷業也將減少新產品投入市場的成本，從而讓小型企業獲得更多的市場機會。

      從炒概念到戰略布局

      “無論在中國，還是在國外，3D打印其實就是一種生產和制造工藝。”據相關人士介紹，3D打印技術目前成本依然很高，而且技術也不是特別完善，但在未來發展過程中，3D打印機、打印材料價格勢必會降低。

      據了解，2012年3D打印產值大概才100億元人民幣，2013年大概200億元，2014年接近400億。此外，中國的3D打印市場規模僅占市場份額的約10%，而美國和歐洲則各約占40%。

      “2017年國內3D打印市場將突破100億元人民幣。”相關人士表示，隨著我國3D打印應用的普及，今年市場份額將會出現新的變化，可能占到的15%～20%。

      值得關注的是，盡管3D打印尚處于起步階段，4D打印的概念卻已經出現。相關人士預測，如何變得更加智能化，這是整個3D打印行業未來10年將面臨的新命題。

      “工業4.0的核心是智能制造，是將各種生產要素與資源要素集聚到以互聯網和信息技術為基礎的平臺之上，實現各種要素的充分整合。”相關人士認為，整體看來，今天的3D打印技術還處于2.0時代，下一步發展的方向是智能制造時代，即3.0時代。

      3D打印發展的誤區與限制

      盡管3D打印已顯現出其潛在的市場價值，但若應用與普及，問題還有很多。

      關于3D打印，有這樣的言論，3D打印技術將全面替代傳統制造技術。“這是對3D打印技術認識上的誤區。”相關人士認為，技術本身決定了3D打印始終是一個小眾的市場，但盡管如此，僅僅國內就蘊藏有至少萬億元的市場空間。

      不過，3D打印的市場規模仍然很小，3D打印企業大都處于“小而散”的狀態；應用多還停留在模型和樣件層面，廣大傳統制造企業仍處于觀望中。“產業化遠未形成”、“仍然處于科普階段”、“我們對3D打印技術的認識才剛剛開始”，這是相關人士對中國3D打印的定位。

      “只要材料被突破，3D打印的技術應用也會隨之突破。”業內人士表示，目前相關標準的缺失也制約著3D打印應用的普及。

      “國家應該在政策層面上要加快步伐。”如果政策滯后，當然也會影響打印產品推廣的速度。關于3D打印建筑，目前就沒有相應的標準，而只能采用傳統建筑業的標準。

      例如，未來3D打印的建筑可能沒有鋼筋，而是用纖維材料來代替。但按照現在國家標準，不用鋼筋是不被允許的。實際上，纖維材料的強度是鋼筋混凝土強度的3～5倍，但仍屬于不合格的建筑。

      相關人士認為，過去10年間，在3D打印技術發展方面我國走了許多彎路，“由于過去技術主要集中在幾所大學研究機構，相互之間不交流、不合作，不能形成合力，導致用戶很難了解行業真實情況。”此外，傳統的發展理念阻礙了3D打印技術的推進。“一些部門在推進3D打印技術時片面主張產業化，卻忽視了應用市場的培育。”

      “四處都是市場，看得見，卻摸不著。”這是很多創業者的困惑。

      “一項技術即使并不完全成熟，只要有好的商業模式也會取得成功，目前還缺乏這種成熟的商業模式。”業內人士表示，如果3D打印企業還是沿襲傳統制造業的老路，生產設備賣設備，將風險全部轉移到用戶身上，這勢必造成用戶持續觀望。在這個大背景下，這條老路明顯是走不通的。