設(shè)備、材料及應(yīng)用領(lǐng)域與國外尚有差距，活體組織打印是未來重要方向.發(fā)展3D打印技術(shù)，中國其實(shí)起步并不晚。這方面的研究在上世紀(jì)80年代末就已開始，研究力量集中在西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)和清華大學(xué)等高校。

 

　　目前，這3所高校仍是我國3D打印技術(shù)的研究重地，其中西安交通大學(xué)側(cè)重研究光固化技術(shù)，華中科技大學(xué)的優(yōu)勢在于激光粉末燒結(jié)技術(shù)，而清華大學(xué)則側(cè)重塑料堆積技術(shù)。

 

　　史玉升表示，我國生產(chǎn)的3D打印機(jī)裝備功能已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平，兩者的差距主要體現(xiàn)在裝備的可靠性和材料研發(fā)上。“部分3D打印機(jī)的關(guān)鍵器件需從國外進(jìn)口，而用國產(chǎn)零件生產(chǎn)的打印機(jī)穩(wěn)定性不夠。”此外，我國在材料質(zhì)量和品種上還遠(yuǎn)不如美國、德國豐富，許多研發(fā)的實(shí)驗(yàn)材料也需要進(jìn)口。“更大的差距體現(xiàn)在應(yīng)用上。”史玉升說，在國外，3D打印技術(shù)已經(jīng)在新產(chǎn)品開發(fā)、生物醫(yī)療、航空航天、影視教育創(chuàng)意等方面有較多應(yīng)用，而我國還主要局限于模具打印、文化創(chuàng)意產(chǎn)品等少數(shù)領(lǐng)域。

 

　　另外，在西方國家，3D打印技術(shù)可以打印出個性化的假牙、假肢，在醫(yī)療健康領(lǐng)域已經(jīng)取得成效。不過，“假”的東西并不能讓人們滿足。“未來3D打印技術(shù)一個前沿方向是研究如何打印‘活’的人體‘零件’。”史玉升說，只要能找出與人體相容的材料，打印出網(wǎng)狀物，再把人體的細(xì)胞放上去培養(yǎng)，就能制造出真正的人體組織了。

 

　　不過，當(dāng)前打印人體器官還只是一種科學(xué)愿景，這依賴于打印材料和技術(shù)上的突破，并需要開展生物、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科來交叉研究。

 

　　雖然還有不小差距，但3D打印技術(shù)已經(jīng)算是我國制造行業(yè)與國外先進(jìn)水平差距很少的技術(shù)之一，部分領(lǐng)域幾乎同步，在某些方面還具有自身特色和一定的優(yōu)勢。北京航空航天大學(xué)的王華明教授曾打印出世界上最大的鈦合金復(fù)雜構(gòu)件，產(chǎn)品整體性能遠(yuǎn)超鍛件。

 

　　史玉升認(rèn)為，中國要從制造業(yè)大國走向強(qiáng)國，依靠當(dāng)前加工型的、技術(shù)含量低的生產(chǎn)手段難有根本改觀，國家應(yīng)加強(qiáng)對3D打印技術(shù)研究的支持。

 

　　據(jù)了解，我國從去年底已經(jīng)啟動了中國工程院增材制造咨詢項(xiàng)目，為未來中國3D打印技術(shù)發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

 

　　3D打印的工作原理

 

　　說到它的原理，其實(shí)也并不不復(fù)雜，其運(yùn)作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)工作原理基本相同。傳統(tǒng)打印機(jī)是只要輕點(diǎn)電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數(shù)字文件便被傳送到一臺噴墨打印機(jī)上，它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。而3D打印機(jī)首先將物品轉(zhuǎn)化為一組3D數(shù)據(jù)，然后打印機(jī)開始逐層分切，針對分切的每一層構(gòu)建，按層次打印。

 

　　3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀

 

　　3D打印，過去在科研、教學(xué)或者制造領(lǐng)域被稱為“快速成型技術(shù)”。3D打印”這個更為形象的叫法快速被大眾接受和普及。隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展，快速成型技術(shù)正在各個領(lǐng)域均有極大延伸，比如打印建筑物、打印汽車、打印人體器官、打印骨骼，而且我們還可以用3D打印機(jī)打印自己設(shè)計(jì)的衣服。我們首先用掃描儀對自己的身體進(jìn)行一下掃描，這樣就能得到我們身材的尺寸，然后通過CAD對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和修改，這樣我們就可以自己打印出衣服和褲子。    目前美國的3D打印技術(shù)較為領(lǐng)先，應(yīng)用范圍更廣。近期，全美第一家3D打印機(jī)耗材專營店在紐約曼哈頓的NOHO地區(qū)正式開業(yè)。據(jù)悉，這家商店是由全球3D打印設(shè)備領(lǐng)頭羊企業(yè)MakerBot公司開設(shè)的。并推出了最新一代也是該公司的第四代3D打印機(jī)“Replicator2”。該機(jī)器具有更加靈巧的外觀以及3倍于老款機(jī)器的打印精度。據(jù)了解，MakerBot零售店里并不提供現(xiàn)場3D打印服務(wù)，而且正在銷售的3D打印機(jī)產(chǎn)品則要價2199美元(約合14000元人民幣)。而據(jù)MakerBot的未來業(yè)務(wù)規(guī)劃顯示，該公司還會再明年年初推出第五代機(jī)器Replicator2X，該機(jī)器可以滿足發(fā)燒友和專業(yè)人士對打印效果的需要。對此，MakerBot的CEO佩蒂斯在早前新聞發(fā)布會上說到：“我們所推出的新款打印機(jī)制定了桌面3D印刷的標(biāo)準(zhǔn)。打印出來的東西再也不會像過去那么粗糙了。如果未來零售業(yè)務(wù)運(yùn)行良好的話，那就代表3D打印將進(jìn)入主流消費(fèi)市場。”