随着时代的飞速发展与科技的日新月异，新兴技术的出现使用和交叉融合正逐渐改变人类传统的生产方式与生活方式。3D打印（增材制造）技术以其与传统去除成形和受迫成形完全不同的制造理念和技术优势迅速发展成为制造技术领域新的战略方向。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴智能制造技术，正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革，被认为是推动新一轮工业革命的原动力，引起了世界各国的广泛关注。
 

3D打印推动新一轮工业革命

《福布斯》杂志的报道称，2017年，预计有57%的制造业企业增加在3D打印方面的投入，47%的企业在3D打印方面的投资回报率较去年增加，更有95%的企业将3D打印技术的应用视为自己在市场竞争中的优势所在。
     

“第四次工业革命已经到来。对全球经济而言，没有哪个行业会比制造业发生的转变更大。向数字化创新不断投入的公司，会甩开竞争对手。”在惠普公司首席执行官迪昂·韦斯勒看来，3D打印技术作为驱动第四次工业革命的重要力量，将促使价值12万亿美元的全球制造业发生根本性变革。

       在国际知名的大型企业中，波音公司采用3D打印技术制造飞机的部分零件，米其林公司利用3D打印技术进行轮胎生产，美国“太空制造”公司还成功在太空环境下完成了大型物体的3D打印。

       今年5月下旬，一家新西兰公司“火箭实验室”在新西兰东海岸发射全球首枚3D打印电池动力的“电子号”火箭。据媒体报道，该火箭发动机的主要部件几乎都是3D打印制造。这枚火箭制造成本低、发射周期短，被业界评价是人类火箭技术发展史上的一大进步。

       目前，强生公司与惠普合作，利用3D打印技术制造的医疗级脊柱扩张器已投入临床使用。强生公司制造工程技术副总裁乔·桑德拉对本报记者表示，3D打印和数据挖掘技术的结合，将能为患者定制产品以及规模化产品的生产带来重大变化，同时为患者提供性价比更高的服务。

        美国军方也对3D打印技术敞开了怀抱。8月15日，美国海军陆战队宣布研发出一款可移动的3D打印设备，用于制造零部件，并有可能用于海外军事设备维护。美国海军通过和橡树岭国家实验室共同研发出的3D打印技术，可以在4周内就建造出一艘概念“潜水艇”。未来几年内，这一技术可能会应用于批量生产。

     “全球制造业的数字化转型，其影响会波及全世界的公司与消费者。而3D打印技术将发挥重要作用，彻底改变我们当前所认识的制造业形式。”德勤全球首席执行官浦仁杰在接受本报记者采访时表示，对企业级3D打印技术的未来充满信心。

今年市场规模将接近60亿美元
        

        3D打印直接将虚拟的数字化实体模型转变为产品，极大地简化了生产流程，降低研发成本，缩短研发周期，使得任意复杂结构零部件的生产成为可能。据国际数据公司IDC预计，未来5年内，全球3D打印市场将以22.3%的年复合增长率扩大，在2020年达到289亿美元。

       8月24日，惠普在其硅谷总部宣布与德勤在3D打印和数字化制造服务领域展开合作。“基于惠普颠覆性的3D打印技术，惠普会同德勤一起专注于帮助客户转型，在新时代跑赢对手。”韦斯勒口中惠普的“武器”就是其研发成功的多射流熔融技术。

        3D体素相当于传统打印中的2D像素，是一种直径仅为50微米的3D度量单位，相当于人类一根头发的直径。多射流熔融技术能够在体素级彻底改变色彩、质感和机械特性，通过灵活使用打印材料，创造出具备传导型、韧性、内嵌数据和半透明特性的3D打印物体。同时，该技术能够使打印高质量物理部件的速度提高10倍，还实现了成本减半，为3D打印在所有制造行业的大规模应用提供了全新的可能。

        捷普数字制造部副总裁约翰·杜尔奇诺思说，“在使用多射流熔融3D打印技术前，我们为客户制造一种零部件需要4到6周时间，而现在，时间缩短到4至5天，生产成本也大大降低。”惠普利用多射流熔融技术去年3D打印生产的零部件数量已达50万件。惠普预计今年全球3D打印市场的规模将接近60亿美元。

新兴材料发展成为普及的关键
       

        尽管3D打印技术方兴未艾，但由于人们对于3D打印技术的理解还很不够，以至于尚无法充分利用这项技术。在荷兰ING公司的最新报告中，也将3D打印技术形容为尚处于“婴儿期”，不过报告预测称，当3D打印机和如今的打印机一样成为必不可少的“基础设施”后，3D打印机的爆发力将接踵而来，对制造业、全球贸易等领域产生深远影响。

        3D打印技术在制造业的普及程度，关键取决于新兴材料的发展。如今，惠普希望通过搭建开放式平台的方式，建立起各种材料的组合生态系统。惠普3D材料与高级应用副总裁兼总经理蒂莫西·韦伯告诉本报记者，虽然目前塑料依然是主导材料，但随着技术不断进步，会有更多的材料进入3D打印市场。惠普已经在美国科瓦利斯设立了全球首个3D开放材料和应用实验室，推出业界首个3D材料开发套件（MDK），与很多世界领先的材料公司合作进行新材料的研发。

        无独有偶，Divergent 3D公司也于今年3月宣布与德国金属3D打印机制造商SLM Solutions达成合作，以开发分散式制造平台的硬件和软件，允许通过结合3D打印生产更轻、更具成本效益、更环保的车辆。该公司创始人辛格认为这个行业很有前景，“我们为汽车行业开发了一个可持续发展的道路，我们相信这会让汽车制造业复兴。”

        “随着 中国制造2025 规划的出台，中国制造业正在实现转型升级。我们将通过与本土材料生产商和经销商合作，建立强大的3D打印生态系统和社群，促进这一解决方案在大中华地区实现广泛的商业应用。”惠普多射流熔融技术3D打印解决方案副总裁兼总经理拉莫·帕斯托表示，中国石化下属燕山石化也已经成为惠普的合作伙伴，双方正应用多射流熔融技术共同开发聚烯烃粉末，扩展3D打印开放材料及应用生态系统。

        在不久的将来，3D打印技术或将成为基础设施的“标配”生产方式，深刻影响人们的每一天。

来源：人民日报