中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:小到一顆螺絲,大到一幢房子,3D打印似乎“無所不能”。3D打印與傳統(tǒng)制造方式不同的特性及其理論上近乎“無限”的可能性,觸動(dòng)了科技界、產(chǎn)業(yè)界的敏感神經(jīng)。這一技術(shù)真能如人們想像中那樣,成為開啟第三次工業(yè)革命的鑰匙嗎?
奧巴馬的“工作計(jì)劃”
3D打印的熱潮開始于資本市場(chǎng)。2012年,美國(guó)從事3D打印的一系列企業(yè)股價(jià)均出現(xiàn)大幅上漲,其中包括3D Systems、Stratasys, Ltd.、ExOne Co.等。Stratasys的股票市場(chǎng)去年累計(jì)漲幅達(dá)540%,剛上市的ExOne的股價(jià)也累計(jì)上漲了47%。
投資者的熱情自然吸引了媒體的目光。英國(guó)的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》在專題中認(rèn)為,3D打印將顛覆規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),降低設(shè)計(jì)的門檻,改變供應(yīng)鏈的地理格局,而且將3D打印描述為當(dāng)今全球范圍內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域正在經(jīng)歷的第三次工業(yè)革命,即數(shù)字化革命的重要組成部分。
而《連線》雜志的主編克里斯-安德森更是放棄了雜志主編的工作,轉(zhuǎn)而投身3D打印產(chǎn)業(yè),擔(dān)任他創(chuàng)辦的3D打印制造公司3DRobotics的CEO。
3D打印的熱度之高,使得美國(guó)總統(tǒng)也將其列入了自己的“工作計(jì)劃”。今年二月份,奧巴馬在舉國(guó)矚目的國(guó)情咨文演講中多次強(qiáng)調(diào)3D打印技術(shù)的重要性,稱其將加速美國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。奧巴馬指出:政府不僅已經(jīng)在俄亥俄州揚(yáng)斯敦成立了首個(gè)制造創(chuàng)新中心,而且還有3個(gè)創(chuàng)新研究中心在籌建當(dāng)中,最終將會(huì)發(fā)展成一個(gè)3D打印制造業(yè)的全美網(wǎng)絡(luò),美國(guó)一些落后地區(qū)將再次創(chuàng)造奇跡,成為全球新的高科技中心。
目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)也在3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域有所斬獲,3D打印技術(shù)正被社會(huì)大眾所接受,并被廣泛地運(yùn)用到航空航天、汽車零部件、重大裝備、文化創(chuàng)意、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。根據(jù)最新報(bào)告,2012年全球3D打印設(shè)備和服務(wù)整體市場(chǎng)為22億美元,其中,美國(guó)約占60%,德國(guó)、日本、中國(guó)等各約占10%。
引領(lǐng)第三次工業(yè)革命?
那么,3D打印真的能如人們所想的那樣,成為開啟第三次工業(yè)革命大門的鑰匙嗎?
對(duì)一些人來說,答案無疑是肯定的。“3D打印是在第三次工業(yè)革命之內(nèi)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),也是重要的領(lǐng)域。”日前召開的3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)大會(huì)上,中國(guó)工程院院士、中國(guó)工程物理研究院研究員徐志磊如此表示。
確實(shí),與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比,3D打印具有加工成本低、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料等明顯優(yōu)勢(shì),從航空、動(dòng)力裝備到醫(yī)療、體育、影視等諸多領(lǐng)域,均可大顯身手。
目前,3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸融入到制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,大到飛行器、賽車,小到服裝、手機(jī)殼,在美國(guó),價(jià)格低、操作簡(jiǎn)便的小型家用3D打印機(jī)甚至已到了“每4公里范圍內(nèi)有一臺(tái)”的普及程度。
當(dāng)然,不能簡(jiǎn)單地就此認(rèn)為,3D打印已經(jīng)成為理想的制造方式。實(shí)際上,3D打印仍然受到材料成本高、成型精度低、制造效率差等條件的制約,距離第三次工業(yè)革命所要求的“大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)和可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)”還相去甚遠(yuǎn)。
擊垮傳統(tǒng)制造業(yè)?
在更多的3D打印從業(yè)者眼中,指望3D打印代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)是不現(xiàn)實(shí)的。
在實(shí)際使用中,由于用于增彩制造的材料研發(fā)難度大等原因,導(dǎo)致其成本一般達(dá)到每克10至100元;而每小時(shí)的用量,如果是金屬加工的話,可達(dá)100至3000克。這樣的成本,顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大眾的承受范圍。更重要的是,由于使用金屬的3D打印耗能較高并具有一定危險(xiǎn)性,目前的家用3D打印機(jī)多數(shù)只能采用單一的塑料材質(zhì),這也大大限制了其實(shí)用性。
正相反,與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合才是3D打印行業(yè)的出路。
中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)席理事長(zhǎng)、華中科技大學(xué)材料學(xué)院副院長(zhǎng)、教授史玉升指出:“這種技術(shù)(3D打印)出來不是取代了傳統(tǒng)技術(shù),而是跟傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合。”而3D打印企業(yè)Wohlers Associates的主席Terry Wohlers則表示,3D打印最大的市場(chǎng)是為最終產(chǎn)品提供零件。
那么,我們究竟該如何理解3D打印技術(shù)將為我們的生活帶來的變化?參考上個(gè)世紀(jì)七八十年代個(gè)人電腦的普及過程,也許就能得出一個(gè)很好的答案。曾經(jīng),很多人質(zhì)疑個(gè)人擁有電腦的必要性,當(dāng)時(shí)的個(gè)人電腦也確實(shí)昂貴并且原始。但歷史最終證明,這臺(tái)能讓人發(fā)揮創(chuàng)造性的機(jī)器進(jìn)入了人們的生活,也改變了人們的生活。
三十多年后,3D打印技術(shù)或許也將走上這條道路。(記者 許諾)
揭秘
北京3D體驗(yàn)館顧客不斷
打印15厘米人偶要仨小時(shí)
雖然地處繁華的新街口外大街,但找到上拓3D打印體驗(yàn)館還是需要費(fèi)一番工夫,這座隱藏在DRC北京工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地1層南區(qū)的全國(guó)首家3D打印體驗(yàn)館面積不足40平方米,但在記者采訪的2小時(shí)內(nèi),慕名而來的顧客卻不少,有意向的加盟商、想制作人偶的年輕情侶、科研院校的學(xué)者,都對(duì)3D打印表現(xiàn)出了濃厚的興趣。
過程很漫長(zhǎng)
雖然如今的3D打印被人們冠以“神奇”、“偉大”,但其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)早在20年前就有。作為一種快速成形技術(shù),完成3D打印首先需要將物品轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù),然后運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,逐層分切打印。工作人員手持一臺(tái)3D掃描儀,圍繞記者360度旋轉(zhuǎn)掃描后,記者的立體數(shù)據(jù)就出現(xiàn)在電腦屏幕上,整個(gè)過程大約3分鐘。上拓科技首席運(yùn)營(yíng)官邵漠宇告訴記者,電腦性能越好,傳輸速度越快。在后期的數(shù)據(jù)修復(fù)階段,工作人員還可以根據(jù)顧客需要去修改數(shù)據(jù),這個(gè)環(huán)節(jié)有點(diǎn)類似“PS功能”。軟件處理完成后便進(jìn)入到打印環(huán)節(jié)。
在打印室,記者看到了一臺(tái)可以打印人偶的全彩3D打印機(jī),個(gè)頭是桌面3D打印機(jī)的3倍,價(jià)值六七十萬元。將一種細(xì)密的、白色粉末狀的原材料放在工作臺(tái)下,點(diǎn)擊打印材料,噴頭逐層噴出擠壓堆積成型,就能打印出一個(gè)“如假包換”的彩色人物塑像。但打印過程卻很漫長(zhǎng),打印一個(gè)15厘米的縮小版自己,至少需要3個(gè)小時(shí)。
價(jià)格有點(diǎn)貴
目前,打印一個(gè)15厘米的小型人偶需要花費(fèi)1500元左右,這樣的價(jià)格對(duì)于普通百姓而言,還是有點(diǎn)貴。“民用3D打印現(xiàn)在根本不賺錢,甚至可以說是賠錢。”邵漠宇表示,原材料成本是大頭,基本占1/3,以石膏粉為例,目前每克原材料再加上墨水、膠水的成本在8至10元。人工和維護(hù)成本占1/3,如果再算上房租、水電和機(jī)器的損耗,利潤(rùn)空間并不大。“如果短期內(nèi)你想靠開3D打印館發(fā)財(cái),還是打消這個(gè)念頭吧。”邵漠宇說。
但在美國(guó),3D打印的價(jià)格卻親民很多?!渡畲蟊ā分锌茖W(xué)家們購(gòu)買的二手3D打印機(jī)價(jià)格為5000美元,打印一個(gè)人偶玩具的價(jià)格也僅僅為國(guó)內(nèi)的一半兒。據(jù)了解,目前全世界90%的3D打印技術(shù)被美國(guó)的兩家公司3D systems公司和Stratasys公司壟斷,再加上美國(guó)政府對(duì)3D打印的支持力度,所以成本優(yōu)勢(shì)明顯。“現(xiàn)在3D打印還是靠工業(yè)領(lǐng)域賺錢。打印一個(gè)人偶需要3個(gè)小時(shí)才1500元,但出去掃描一次工業(yè)數(shù)據(jù)就需要1500元。”邵漠宇說。(記者 韓元佳)
市場(chǎng)
3D打印機(jī)一周賣出10多臺(tái)
剛剛過去這一周,已經(jīng)有人把3D打印機(jī)當(dāng)作“玩具”搬回家了。上周四,京東商城宣布獨(dú)家首發(fā)Cube 3D打印機(jī),售價(jià)為14999元。截至上周末,京東商城宣布這款3D打印機(jī)已經(jīng)售出超過10臺(tái),且均為個(gè)人買家。
在京東商城Cube 3D打印機(jī)的介紹上寫到,只要有一個(gè)三維模型數(shù)據(jù)的創(chuàng)建,用戶就可以通過U盤或者直接連接電腦進(jìn)行打印操作了,打印內(nèi)容包括機(jī)器人、飛機(jī)、杯子、門把手、玩具、塑料皮鞋、餐巾環(huán)等。這種入門級(jí)的3D打印機(jī)售價(jià)并不便宜,目前在京東上的售價(jià)為近1.5萬元,一個(gè)3D打印所需要的耗材費(fèi)用也高達(dá)699元。
不過,如此“不菲”的價(jià)格并沒有將好奇的消費(fèi)者阻擋在門外,據(jù)京東介紹,僅一周的時(shí)間,3D打印機(jī)已賣出超過10臺(tái)。京東方面表示,由于并沒有想到3D打印機(jī)會(huì)如此暢銷,導(dǎo)致有些型號(hào)耗材已出現(xiàn)了缺貨現(xiàn)象。
當(dāng)然,大多數(shù)網(wǎng)友對(duì)這一新鮮事物持有觀望和圍觀的態(tài)度。記者看到,在京東商城客服資訊頁(yè)面上,截至昨日傍晚有214位網(wǎng)友對(duì)該商品進(jìn)行了咨詢。而一名網(wǎng)友對(duì)已購(gòu)買的3D打印機(jī)“曬單”,也引發(fā)了100多位網(wǎng)友的回復(fù)和留言。還有一些網(wǎng)友調(diào)侃式地詢問“能打印媳婦嗎?”“可以使用發(fā)酵后的面團(tuán)作為原料,打印出蛋糕等糕點(diǎn)嗎?”也在微博上引起大量轉(zhuǎn)發(fā)。