【正文】 無論從供給端還是需求端來看國內(nèi)3D 打印產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)處于爆發(fā)的邊緣，未來幾年將是3D 產(chǎn)業(yè)鏈公司相關(guān)業(yè)務(wù)加速發(fā)展的上行期。同樣是3D打印服務(wù)起家的公司，另一家為工廠、研究機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)公司做研發(fā)驗(yàn)證服務(wù)的公司其內(nèi)部人士表示，服務(wù)的毛利可以達(dá)到40%~50%，并且今后也將服務(wù)作為公司發(fā)展的重點(diǎn)。目前Stratasys勢力范圍輻射美國、歐洲和中東三大市場，未來亞太區(qū)增長力是最看重的。說到創(chuàng)新，就不得不提目前最大的兩家3D打印上市公司——Stratasys和3DSystems?！　、?、產(chǎn)業(yè)鏈哪個環(huán)節(jié)會先受益：中下游》上游。上市公司南風(fēng)股份已經(jīng)開始布局核電級鑄鍛件的激光快速成型產(chǎn)業(yè)，假設(shè)最終占據(jù)3%的市場份額，2015年就可達(dá)到5 億元產(chǎn)值的目標(biāo)。而國產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目是中國“十二五”規(guī)劃的一個重點(diǎn)項(xiàng)目，首款單通道大飛機(jī)C919 樣機(jī)已經(jīng)制造完成（機(jī)頭采用3D打印鈦合金結(jié)構(gòu)件），計(jì)劃在2013 年形成量產(chǎn)能力、2014 年首飛、2016 年交付。然而如果使用激光快速成型技術(shù)，就可以完美實(shí)現(xiàn)這兩個目標(biāo)：北航王華明教授團(tuán)隊(duì)用這種工藝一次成型的鈦合金承力 結(jié)構(gòu)件被證明比分段鍛造、焊接在強(qiáng)度上要提升2030%，并且可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜造型?！　∧＞咴O(shè)計(jì)：制造業(yè)提升效率的必然選擇　　如之前分析，3D 打印在小批量物件制造方面具有無可比擬的效率，尤其適合制作模具。桌面級3D 打印機(jī)售價低廉，最低僅為10002000美元，貼近大眾消費(fèi)水平，業(yè)界普遍期待它能復(fù)制家用電腦、蘋果手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的成功故事，成為下一個改變消費(fèi)者習(xí)慣的“大產(chǎn)品”。兩家公司對合作項(xiàng)目投入均較大，分別規(guī)劃在2015 年前達(dá)到5 億元的體量。數(shù)字素養(yǎng)將不僅關(guān)乎“字節(jié)”，還關(guān)乎實(shí)物。現(xiàn)在的問題是：這些產(chǎn)品都是什么以及誰將銷售它們？9）、3D 打印機(jī)為制造工廠提供助力我們有望在制造工廠里看到3D 打印機(jī)。一開始是快速原型制造以及其他利基功能，但這些打印店會轉(zhuǎn)移到消費(fèi)市場。定制化同樣也將在醫(yī)療器械領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，比如通過3D 打印制造助聽器和義肢。2）、3D 打印開始治病救人通過3D 打印制造的醫(yī)療植入物將提高你身邊一些人的生活質(zhì)量，因?yàn)?D 打印產(chǎn)品可以根據(jù)確切體型匹配定制，如今這種技術(shù)已被應(yīng)用于制造更好的鈦質(zhì)骨植入物、義肢以及矯正設(shè)備。3D打印在未來將會變得更難以想象，牛津大學(xué)的研究者們最近成功開發(fā)出了種實(shí)驗(yàn)性的3D打印機(jī)MBE（分子束外延），這種類型的3D打印機(jī)將可以利用分子完成打印。2）、實(shí)用性越來越高從簡單的原型開發(fā)，到打印巧克力，到飛機(jī)上的鈦合金部件，3D打印的成品已經(jīng)越來越實(shí)用，相信隨著未來材料、機(jī)械、電子等方面的進(jìn)步，3D打印機(jī)很快發(fā)揮更大的作用。一旦物品能用數(shù)字文件來描述，它們就會變得很容易復(fù)制和傳播。用戶對3D繪圖軟件/CAD軟件的掌握3D打印機(jī)并非問題所在。就現(xiàn)有的個人桌面級3D打印機(jī)而言。目前，3D打印的耗材非常有限，現(xiàn)有的市場上的耗材多為石膏、無機(jī)粉料、光敏樹脂、塑料等。但是，如果采用傳統(tǒng)的工藝去工廠開模打樣，幾千元就可以做到。3D打印技術(shù)難點(diǎn)主要在于硬件，最典型的就是打印材料。配件、飾品。而3D打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來很多好處，甚至連質(zhì)量控制都不再是個問題。博物館里常常會用很多復(fù)雜的替代品來保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響更多更遠(yuǎn)的人。以色列的Objet公司認(rèn)為，3D打印機(jī)需求量較大的行業(yè)包括政府、航天和國防、醫(yī)療設(shè)備、高科技、教育業(yè)以及制造業(yè)。SLS技術(shù)同樣是使用層疊堆積成型，所不同的是，它首先鋪一層粉末材料，將材料預(yù)熱到接近熔化點(diǎn)，再使用激光在該層截面上掃描，使粉末溫度升至熔化點(diǎn)，然后燒結(jié)形成粘接，接著不斷重復(fù)鋪粉、燒結(jié)的過程，直至完成整個模型成型。此外，SLA技術(shù)的設(shè)備成本、維護(hù)成本和材料成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于FDM，因此，目前基于光固化技術(shù)的3D打印機(jī)主要應(yīng)用在專業(yè)領(lǐng)域，桌面領(lǐng)域目前已有兩個桌面級別SLA技術(shù)3D打印機(jī)項(xiàng)目啟動，一個是Form1，一個是B9，相信不久的將來會有更多低成本的SLA桌面3D打印機(jī)面世。FDM技術(shù)的優(yōu)勢在于制造簡單，成本低廉，但是桌面級的FDM打印機(jī)，由于出料結(jié)構(gòu)簡單，難以精確控制出料形態(tài)與成型效果，同時溫度對于FDM成型效果影響非常大，而桌面級FDM 3D打印機(jī)通常都缺乏恒溫設(shè)備，但是受溫度影響非常大，成品效果依然不夠穩(wěn)定。因此，不能把3D打印萬能化，更革不了傳統(tǒng)制造業(yè)的命。從核心技術(shù)、應(yīng)用材料到市場渠道，我國3D產(chǎn)業(yè)鏈與國外差距還很大。硬件方面，自動化控制系統(tǒng)方面與國外相比還有較大的差距，運(yùn)行穩(wěn)定性有待提高。會上，華曙高科與全球知名激光燒結(jié)粉末材料銷售商美國3D林克公司就激光燒結(jié)材料應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目簽訂合作協(xié)議，擬利用國產(chǎn)高分子材料母材及加工設(shè)備條件，在粉末材料配方、粉末粒徑優(yōu)化方法、新型熱處理工藝以及粉末材料成型工藝等方面采取自主創(chuàng)新技術(shù)，開發(fā)高性能激光燒結(jié)粉末材料，并應(yīng)用到國內(nèi)外各領(lǐng)域產(chǎn)品的激光燒結(jié)制造中。1995年9月18日，盧秉恒教授（現(xiàn)為中科院院士）的樣機(jī)在國家科委論證會上獲得很高的評價，并爭取到“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目250萬元的資助。上海交大上海交大（上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院）3D打印實(shí)驗(yàn)室，打印材料是PSB塑料、液態(tài)光敏樹脂，打印頭骨模型。華中科技大學(xué)材料學(xué)院副院長、快速制造中心主任史玉升教授表示，開發(fā)大成形空間的激光快速制造技術(shù)與裝備是國際先進(jìn)制造領(lǐng)域的一個競爭方向，也是決定快速制造技術(shù)走向工業(yè)化應(yīng)用的難點(diǎn)之一。隨后，史玉升研究團(tuán)隊(duì)在“大工作面粉床預(yù)熱溫度場均勻控制裝置及方法”和“高強(qiáng)度大型激光燒結(jié)制件的粉末材料制備及成形工藝”等影響大型復(fù)雜制件整體成形的關(guān)鍵技術(shù)方面取得了突破，研制成功工業(yè)級的1．2米1．2米快速制造裝備，這是世界上最大成形空間的此類裝備，超過德國EOS公司最大成形空間0．73米0．38米和美國3D系統(tǒng)公司0．55米0．55米的同類產(chǎn)品，使我國在快速制造領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。最初，王運(yùn)贛教授想從最早出現(xiàn)的基于光敏樹脂原料的光固化立體成型技術(shù)做起。所需資金由控股51%的子公司南方風(fēng)機(jī)研究所自籌。我國成為目前世界上唯一掌握飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形技術(shù)并實(shí)現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的國家。在研討會上，通過了《中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟章程》，選舉產(chǎn)生了組織機(jī)構(gòu)，北京航空航天大學(xué)材料學(xué)院王華明教授被推舉為首任理事長，華中科技大學(xué)史玉升教授被推舉為第一副理事長，亞洲制造業(yè)協(xié)會CEO羅軍，湖南華曙高科有限公司總裁許小曙，南京紫金立德電子有限公司總裁連寧被推舉為副理事長，清華大學(xué)顏永年教授被推舉為首席顧問，武漢濱湖機(jī)電科技公司、中航激光公司、無錫飛而康快速制造公司，杭州銘展網(wǎng)絡(luò)公司、昆山永年先進(jìn)制造公司、以色列objet公司被推舉為創(chuàng)始會員。美國康奈爾大學(xué)研究人員研制出一種食物打印機(jī)，使用奶酪、巧克力、蛋糕糊等特殊“墨水”。人們吃到“3D肉”的日子不會太遠(yuǎn)，因?yàn)槊绹柣饡找淹顿Y成立了“鮮肉3D打印技術(shù)公司”，希望能夠?yàn)榇蟊娞峁┌踩判牡呢i肉產(chǎn)品。比利時3D打印公司Layerwise的總經(jīng)理彼得?莫瑟里斯也表示，這僅僅是個開始，“附加生產(chǎn)”技術(shù)可使LayerWise生產(chǎn)出更復(fù)雜的、符合病人需求的器官或移植物，在未來應(yīng)用于更廣范圍的移植手術(shù)，而不僅限于人類骨骼結(jié)構(gòu)的移植。比利時哈塞爾特大學(xué)宣布，比利時和荷蘭的科學(xué)家利用三維（3D）打印技術(shù)制成了首個完整的鈦基下顎，并成功將其移植給了一位83歲的老婦，這表明精準(zhǔn)的3D打印技術(shù)可用于人體骨骼和器官的移植。首款“3D打印小飛機(jī)”SULSA已于2011年在英國成功試飛。 2012年8月，世界上第一輛3D打印賽車“阿里翁”，在德國霍根海姆賽道完成測試，最高時速達(dá)141公里。南非Aerosud公司總經(jīng)理在談到其發(fā)展目標(biāo)時表示，2013年該技術(shù)將在試驗(yàn)廠投入使用，然后再用一至兩年時間進(jìn)行實(shí)際開發(fā)并獲得生產(chǎn)資質(zhì)，2015年實(shí)現(xiàn)與全球航空公司合作，為其提供小批量、高附加值、復(fù)雜的鈦金屬部件。成型完成后，只用一個水噴頭就可以輕易地移除支撐材料，留下光滑的表面。Polyjet的打印頭類似于行式打印機(jī)，沿著X軸前后滑動，在成型室里鋪上一層超薄的光敏樹脂。每一層操作完后重新噴粉機(jī)系統(tǒng)將堆積厚度范圍從20到100微米的一個新粉末層。精準(zhǔn)的光學(xué)系統(tǒng)能夠保證模型的表面光滑度和準(zhǔn)確度。至此，3D打印作為媒體和資本的新寵，風(fēng)風(fēng)火火地從幕后走向臺前，發(fā)展如火如荼。3D打印技術(shù)在美國已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，目前全球有兩家3D打印機(jī)制造巨頭，分別Stratasys和3D Systems，均在美國納斯達(dá)克上市。1996年，媒體第一次使用【3D打印】這個詞來稱呼當(dāng)時的快速成型機(jī)，后來取代了之前的稱謂，成就了現(xiàn)在流行的3D打印這個概念；2005年，市場上首個高清晰彩色3D打印機(jī)Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。3D打印機(jī)的原理：3D 打印機(jī)可以根據(jù)零件的形狀，每次制做一個具有一定微小厚度和特定形狀的截面，然后再把它們逐層粘結(jié)起來，就得到了所需制造的立體的零件。3D打印行業(yè)研究報(bào)告（胡彬2013811）一、何謂3D打印3D打印機(jī)，英文“3D Printers”，3D 打印這個名稱是近年來該產(chǎn)品針對民用市場而出現(xiàn)的一個新詞，是通俗叫法，其實(shí)在專業(yè)領(lǐng)域它有其它學(xué)術(shù)名稱“快速成形技術(shù)”(及“快速原型制造技術(shù)”、“增量制造技術(shù)”、“增材制造技術(shù)”)。每個截面數(shù)據(jù)相當(dāng)于醫(yī)學(xué)上的一張CT 像片；整個制造過程可以比喻為一個積分的過程。2008年，開源3D打印項(xiàng)目【RepRap】發(fā)布“Darwin”，3D打印機(jī)制造進(jìn)入新紀(jì)元；同年，Objet 推出Connex 500，讓【多材料】3D打印成為可能。目前國外3D打印機(jī)制造商主要有：商用3D打印機(jī)主要制造商包括Stratasys，Objet Geometries,Z Corporation， 3DSystems等。從飛機(jī)、汽車、槍支、巧克力、比基尼到星球再造式的沙漠打印，讓越來越多的人了解到3D打印技術(shù)，開始憧憬著未來革命性的技術(shù)將對這個世界帶來的影響。氮?dú)獍l(fā)生裝置以及空壓系統(tǒng)則使設(shè)備的使用更加安全。SLM系統(tǒng)采用市售的氣體霧化金屬粉末產(chǎn)生完全致密的金屬零件，包括不銹鋼、鈦、鈷鉻合金及工具鋼的材料。每鋪完一層后，噴頭架邊上的紫外光球立即發(fā)射紫外光，快速固化和硬化每層光敏樹脂。南非科工研究理事會國家激光中心該中心研究人員在激光添加制造技術(shù)（Additive Manufacturing），一種最新的快速成型制造技術(shù)上取得突破。2）、國外3D打印案例2010年3月，一位名為恩里科?迪尼（Enrico Dini）的發(fā)明家設(shè)計(jì)出了一種神奇的3D打印機(jī)，它甚至可以“打印”出一幢完整的建筑。從設(shè)計(jì)到打印，“阿里翁”車身的出爐僅用時3周，所使用的3D打印機(jī)，能打印最大尺寸達(dá)到2106880厘米的零部件。據(jù)悉，這架由英國南安普敦大學(xué)工程師制造的世界上第一架“3D打印”小型無人駕駛飛機(jī)，包括2米長的機(jī)翼、整體控制面和艙門均是打印而成，可以在幾分鐘內(nèi)不使用任何工具就組裝完畢。科研人員通過核磁共振成像（MRI）獲取了病患下顎的準(zhǔn)確形狀，并利用激光燒結(jié)3D打印機(jī)融化鈦微粒，使其一層層融合，直至重塑出病患下顎的模型，卻無需使用任何黏合劑。德國夫瑯禾費(fèi)界面工程與生物工程研究所研究人員說，他們正在開發(fā)用立體打印機(jī)打印血管的新技術(shù)。今年7月，英國《每日郵報(bào)》報(bào)道稱，美國賓夕法尼亞大學(xué)宣布用改進(jìn)的3D打印技術(shù)打印出了鮮肉，這種利用糖、蛋白質(zhì)、脂肪、肌肉細(xì)胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉類相似的口感和紋理，就連肉里的微細(xì)血管都能打印出來。可以制作出餅干、蘋果派等多種食物。與會專家一致認(rèn)為，3D打印技術(shù)作為制造業(yè)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)革命，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空航天等軍事領(lǐng)域和大型復(fù)雜構(gòu)件的一次成型制造，是傳統(tǒng)制造技術(shù)與新材料的完美結(jié)合。王教授論文主要集中在激光加工航空部件領(lǐng)域，研究主要集中在工藝和材料上（目前研究方向?yàn)椤岸ㄏ蛏L柱晶鈦合金激光區(qū)域約束熔鑄冶金材料制備與發(fā)動機(jī)葉片等復(fù)雜零件激光直接成型新技術(shù)”等。而南方風(fēng)機(jī)研究所的二股東、持股31%的王華明可謂該3D打印領(lǐng)域國內(nèi)最權(quán)威的專家之一，王華明現(xiàn)任北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、“北京市大型關(guān)鍵金屬構(gòu)件激光直接制造工程技術(shù)研究中心”主任、“大型整體金屬構(gòu)件激光直接制造教育部工程研究中心”主任。然而，液態(tài)光敏樹脂材料價格太高，華中科技大學(xué)的快速制造中心，轉(zhuǎn)攻以紙為原料的分層實(shí)體制造技術(shù)(LOM)。這項(xiàng)技術(shù)與裝備的研發(fā)解決了新產(chǎn)品開發(fā)周期長、成本高、市場響應(yīng)慢、柔性化差等問題，尤其適合動力裝備、航空航天、汽車等高端產(chǎn)品上關(guān)鍵零部件的制造。這種基于粉末床的激光燒結(jié)“立體打印”技術(shù)，獲得了2011年國家技術(shù)發(fā)明二等獎，“立體打印機(jī)”入選兩院院士評選的2011年中國十大科技進(jìn)展。上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院、數(shù)字醫(yī)學(xué)教育部工程研究中心副主任王成燾教授、袁建兵。1997年，盧秉恒團(tuán)隊(duì)賣出了國內(nèi)第一臺光固化快速成型機(jī)。結(jié)語我國的3D打印起步并不晚，像彥永年、王華明、王運(yùn)贛、史玉升、盧秉恒等教授都是早期就加入研究的先驅(qū)。軟件方面，與國外亦有很大差距。總體來說，理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。什么“打印飛機(jī)”、“打印汽車”，都不靠譜，只是打個模型。此外，大部分FDM機(jī)型制作的產(chǎn)品邊緣都有分層沉積產(chǎn)生的“臺階效應(yīng)”，較難達(dá)到所見即所得的3D打印效果，所以在對精度要求較高的快速成型領(lǐng)域較少采用FDM。三維粉末粘接（Three Dimensional Printing and Gluing,3DP）3DP技術(shù)由美國麻省理工大學(xué)開發(fā)成功，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、金屬粉末、塑料粉末等，3DP技術(shù)工作原理是，先