1.3、國(guó)內(nèi)發(fā)展：設(shè)備多集中在教育領(lǐng)域

 

　　中國(guó)從1991年開(kāi)始研究3D打印技術(shù)，當(dāng)時(shí)的名稱(chēng)叫快速原型技術(shù)（RapidPrototyping），即開(kāi)發(fā)樣品之前的實(shí)物模型；具體在國(guó)際上有幾種成熟的工藝，分層實(shí)體制造（LOM）、立體光刻（SL）、熔融擠壓（FDM）、激光燒結(jié)（SLS）等（后文會(huì)將重要技術(shù)一一詳述），國(guó)內(nèi)也在不斷跟蹤開(kāi)發(fā)。2000年前后，這些工藝從實(shí)驗(yàn)室研究逐步向工程化、產(chǎn)品化轉(zhuǎn)化。

 

　　由于做出來(lái)的只是原型，而不是可以使用的產(chǎn)品，而且國(guó)內(nèi)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也不重視，大多是抄襲，所以快速原型技術(shù)在中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域普及得很慢，全國(guó)每年僅銷(xiāo)售幾十臺(tái)快速原型設(shè)備，主要應(yīng)用于職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、高校等教育領(lǐng)域。

 

　　2000年以后，清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交大等高校繼續(xù)研究3D打印技術(shù)。西安交大側(cè)重于應(yīng)用，做一些模具和航空航天的零部件；華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了不同的3D打印設(shè)備；清華大學(xué)把快速成形技術(shù)轉(zhuǎn)移到企業(yè)--殷華（后改為太爾時(shí)代）后，把研究重點(diǎn)放在了生物制造領(lǐng)域。

 

　　目前國(guó)內(nèi)的3D打印設(shè)備和服務(wù)企業(yè)一共有二十多家，規(guī)模都較小。一類(lèi)是十年前就開(kāi)始技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，如北京太爾時(shí)代、北京隆源、武漢濱湖、陜西恒通等。這些企業(yè)都有自身的核心技術(shù)。另一類(lèi)是2010年左右成立的，如湖南華曙、先臨三維、紫金立德、飛爾康、峰華卓立等。而華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)等高校和科研機(jī)構(gòu)是重要的3D技術(shù)培育基地。

 

　　1.4、國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距大

 

　　從2012年設(shè)備數(shù)量上看，美國(guó)目前各種3D打印設(shè)備的數(shù)量占全世界40%，而中國(guó)只有8%左右。國(guó)內(nèi)3D打印在過(guò)去20年發(fā)展比較緩慢，在技術(shù)上存在瓶頸。1）材料的種類(lèi)和性能受限制，特別是使用金屬材料制造還存在問(wèn)題。2）成形的效率需要進(jìn)一步提高。3）在工藝的尺寸、精度和穩(wěn)定性上迫切需要加強(qiáng)。

 

　　隨著美國(guó)“再工業(yè)化、再制造化”的口號(hào)呼喊，3D打印所打造的少勞動(dòng)力制造將給美國(guó)極大的動(dòng)力去發(fā)展。中國(guó)與美國(guó)的差距主要表現(xiàn)在：1）產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢，市場(chǎng)需求不足；2）美國(guó)3D打印產(chǎn)品的快速制造水平比國(guó)內(nèi)高；3）燒結(jié)的材料尤其是金屬材料，質(zhì)量和性能比我們好；4）激光燒結(jié)陶瓷粉末、金屬粉末的工藝方面還有一定差距；5）國(guó)內(nèi)企業(yè)的收入結(jié)構(gòu)單一，主要靠賣(mài)3D打印設(shè)備，而美國(guó)的公司是多元經(jīng)營(yíng)，設(shè)備、服務(wù)和材料基本各占銷(xiāo)售收入的1/3。在全球3D模型制造技術(shù)的專(zhuān)利實(shí)力榜單上，美國(guó)3DSystems公司、日本松下公司和德國(guó)EOS公司遙遙領(lǐng)先。

 

　　展望未來(lái)，3D打印是以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，以個(gè)性化、短流程為特征，實(shí)現(xiàn)直接制造、桌邊制造和批量定制的新的制造方式。其生長(zhǎng)點(diǎn)表現(xiàn)在：與生物工程的結(jié)合，與藝術(shù)創(chuàng)造的結(jié)合，與消費(fèi)者直接結(jié)合。

 

　　目前，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，3D打印技術(shù)的應(yīng)用已較為廣泛，大到飛行器、賽車(chē)，小到服裝、手機(jī)外殼、甚至是人體組織器官。尤其在一些交叉學(xué)科領(lǐng)域中，3D打印的應(yīng)用更加明顯。

 

　　2、3D打印細(xì)分工藝：未來(lái)主流方向是金屬打印

 

　　根據(jù)打印所用材料及生產(chǎn)片層方式的不同，實(shí)現(xiàn)方法有以下幾種：1.熔化或軟化材料產(chǎn)生層。2.液體材料加工方法。3.層壓板制造（LOM），將紙、聚合物、金屬等材料薄層剪裁成一定形狀并粘接在一起。這些3D打印技術(shù)由不同公司研發(fā)倡導(dǎo)，主要區(qū)別在于打印速度、成本、可選材料及色彩能力等。