3D打印進入工業視野

2012年，英國《經濟學人》雜志刊登文章，將3D打印技術視為“第三次工業革命”的重大標志之一，3D打印引起了全球的廣泛關注。

3D打印，是一種以三維模型為基礎，以粉末為原料，通過逐層堆積來構造物體的技術。與傳統制造相比，它不需要冗長的模具開發過程，也省去了繁瑣的切削加工，亦不占用大面積的場地，在家里就能夠輕松完成。

目前，國內3D打印主要有清華大學、華中科技大學、西安交通大學、華南理工大學、北京航空航天大學等高校教授帶領的科研團隊。在他們的引領下，中國3D打印取得了一定的成效，不少3D打印聯盟相繼成立，3D打印企業也層出不窮，3D打印也能打印出無人駕駛小型飛機、文物、小零件、食物、自行車、小建筑等，令人耳目一新。

專家表示，只要能在電腦里設計出三維模型，3D打印機就能幫你實現產品制造。這大大縮短新產品的開發周期，幫助中國企業從制造走向創造。目前，3D打印已應用到消費品、航空航天和醫學等領域。

3D打印將帶來制造業，尤其是裝備制造業革命性的變化已經得到了業內人士的廣泛認同。但是作為一項尚不成熟的技術，在其向制造業滲透的過程中還有諸多難題需要解決。

全球3D打印行業從產值從0到10億花了20年的時間，從10億到20億花了5年時間。其中，工業級3D打印機從1993年到2011年總共只賣出了4.9萬臺，桌面級3D打印機在2011年一年就賣了2.3萬臺，在全球的桌面3D打印市場中，美國市場份額占了81.46%，中國現在占到22%。正是對產業市場前景普遍看好，不少企業蜂擁進入3D打印產業。

3D打印機的驚奇應用

技術的改變讓3D打印成為了目前世界上令人關注的技術之一并不為過。今年6月份開始，國內市場中家用消費級3D打印機開始銷售，萬元的價格門檻并不算廉價，和其并不算復雜的操作難度相比，市場的輿論聲中更期望3D打印機能夠繼續降低成本，從家用級用戶的角度考慮，未來DIY娛樂性和相對可以接受的價格才是市場的突破口。

我們先來看看國內外是怎樣應用3D打印機的。

1.3D打印槍

3D打印槍像是一個更致命的武器玩具，一個玩具一旦超出了它本身的娛樂特性，涉及到安全問題后，本身的立場也就改變了。去年，美國的科迪威爾遜，他在大學的時候就計劃研究3D打印槍，在幾個月后，威爾遜和他的該團隊實現了這一計劃，成功的研制出了取名為“解放者”的3D打印槍，并且在隨后拍攝的視頻來演示射擊金屬釘的實驗。這把槍的制造成本是由一臺價值8000美元的3D打印機完成的，在之后，設計者試圖制作更大口徑的子彈來體現這幫槍的威懾力。

2.半加工品的3D打印小提琴

日前在國外，世界上第一臺3D打印小提琴誕生，但它事實上是一個半成品，這把小提琴的制作者亞歷克斯戴維斯用3D打印制作出主要的提琴身體部分后，他和他的團隊再鋪上報紙和膠水塑料來完成后半程的制作。琴頸部用一塊硬紙板以及一些簡單的裝飾，不久的幾日后，在YouTube上大家就聽到了一段并不算的悅耳的演示視頻，而他的制作者說：這不算什么，只不過花費了一個周末和12美金。

3.打印一個“僵尸”的臉

不久前，在英國萊斯特的一個停車場下發現了曾經理查三世國王的頭顱，考古學家確認后，打開顱骨測量，專家卡洛琳威爾金森進行了面部重建工作，威爾金森在之后用電腦填充了顱骨內部以及參考其他相關資料進行了胸圍圖紙的設計，不久后，一個栩栩如生的王國在500年后又“復活”了。

4.打印干細胞

干細胞又叫起源細胞，是一類具有自我復制能力的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。它是一種未充分分化，尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能。雖然現在3D打印技術還不能將其完美的應用到醫療技術上，但科學家們已經對這種設想進行了深度的嘗試。

3D打印機通過制作胚胎干細胞，讓這種處于早期開發階段的細胞能夠分化成任何類型的組織結構，同時3D打印機能夠很溫柔的將五個細胞融合在一起而不造成任何的損傷，這對于打印機的精度要求十分的高。研究人員可以利用這種胚胎細胞進行一系列的藥物測試，從而在未來發展整個器官的培養，這絕對是人類發展的絕對福利。

5.制造微電池

美國一項研究利用3D打印技術成功制成只有沙粒大小的3D微電池。由專用油墨打印的微型互鎖梳齒狀電池可為人體移植物、無人駕駛飛機和攝像機供電。每一個微電池都比人的頭發絲細。

大約10年前美國科學家提出3D微電池的概念,過去的制備方法都基于較為成熟的微電子技術以及新興微加工技術,不僅成本較高,而且迄今沒有獲得理想的成果;科學家則轉而采用方興未艾的3D打印技術。　這樣的微型電池可以為機器人等領域帶來變革，這些領域受限于當前材料所能制成的產品大小。將推動微型無人駕駛飛機飛行和潛水器發展，這類設備必須遠距離自動操作，還將促進醫療植入物和可穿戴式電子設備的發展。

3D微電池具有快速充放電能力,其面積能量密度和功率密度在目前3D微電池領域居于前列。