產(chǎn)業(yè)化面臨五難題

世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席執(zhí)行官羅軍向中國證券報(bào)記者介紹，航空航天行業(yè)將成為3D打印技術(shù)的率先受益者，通過使用3D打印技術(shù)和快速成型技術(shù)，可以降低航天器的生產(chǎn)成本。3D打印通過大量使用基于金屬粉末和絲材的高能束流增材制造技術(shù)生產(chǎn)飛機(jī)零件，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體化，降低成本和周期，達(dá)到“快速反應(yīng)，無模敏捷制造”的目的。

3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新應(yīng)用層出不窮，不僅能夠打印醫(yī)療模型、醫(yī)療器械，還可以根據(jù)患者需要打印出相應(yīng)的器官，精準(zhǔn)指導(dǎo)手術(shù)。中國工程院院士戴?戎告訴中國證券報(bào)記者，未來3D打印機(jī)或許可以定制出與人體原來器官一樣具有生物活性的人造器官，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化治療方案，為器官功能衰竭的患者帶來福音。

目前，國內(nèi)3D打印牙齒、骨骼修復(fù)技術(shù)已經(jīng)成熟，并在各大骨科醫(yī)院、口腔醫(yī)院快速普及；而3D打印細(xì)胞、軟組織、器官等方面的技術(shù)還需要進(jìn)一步研發(fā)。國內(nèi)3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的已有案例包括假肢、氣管支架、肝臟、牙齒等。

上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院李小麗博士認(rèn)為，在我國，3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至少面臨五大障礙。

首先是打印耗材。耗材是目前制約3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。目前已研發(fā)的材料主要有塑料、樹脂和金屬等，而3D打印技術(shù)要實(shí)現(xiàn)更多領(lǐng)域的應(yīng)用，就需要開發(fā)出更多的可打印材料。為此，要根據(jù)材料特點(diǎn)深入研究加工、結(jié)構(gòu)與材料之間的關(guān)系，開發(fā)質(zhì)量測試程序和方法，建立材料性能數(shù)據(jù)的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)等。在一些關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，尋找合適的材料也是一大挑戰(zhàn)。例如空客概念飛機(jī)的仿真結(jié)構(gòu)，要求機(jī)身必須透明且有很高的硬度。為符合這些要求就需要研發(fā)新型的復(fù)合材料。目前對(duì)金屬材料進(jìn)行3D打印的需求尤為迫切，如工具鋼、不銹鋼、鈦合金、鎳基合金、銀和金等，但目前這些打印技術(shù)尚未完全突破。

其次是打印機(jī)本身。世界上目前只有一種3D打印機(jī)能夠同時(shí)打印出多種材料的產(chǎn)品。由于3D打印工藝發(fā)展還不完善，快速成型零件的精度和表面質(zhì)量大多不能滿足工程直接使用要求，只能做原型使用。3D打印產(chǎn)品由于采用疊加制造工藝，層與層之間連接得再緊密，目前也很難與傳統(tǒng)鍛件相媲美。

再者是3D打印的價(jià)格。目前，3D打印不具備規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢，價(jià)格方面的優(yōu)勢尚不明顯。目前，1kg打印材料少則幾百元，多則要4萬元左右。因此，3D打印技術(shù)在一段時(shí)間里還無法全面取代傳統(tǒng)制造技術(shù)。但是在單件小批量、個(gè)性化訂制和網(wǎng)絡(luò)社區(qū)化生產(chǎn)方面，對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)品來說，不管打印1件還是100件，價(jià)格都相差無幾，因而3D打印具有無可比擬的優(yōu)勢。

需要注意的是，3D打印技術(shù)的意義不僅在于改變資本和工作的分配模式，而且也在于它能改變知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)則。該技術(shù)的出現(xiàn)使制造業(yè)的成功不再取決于生產(chǎn)規(guī)模，而取決于創(chuàng)意。然而，單靠創(chuàng)意也是很危險(xiǎn)的，模仿者和創(chuàng)新者都能輕而易舉地在市場上快速推出新產(chǎn)品，極有可能就像當(dāng)初的音樂領(lǐng)域一樣面臨盜版的威脅。這就是3D打印技術(shù)所面臨的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題。

政策方面，3D技術(shù)的研發(fā)需要大量的政府投入或產(chǎn)業(yè)界的資金支撐。如在醫(yī)療領(lǐng)域，可能會(huì)因缺少食品和藥品監(jiān)管部門的許可，造成許多臨床醫(yī)療產(chǎn)品應(yīng)用的滯緩等。