3D打印技術：看上去是美還是不美？

衣服、鞋子、頭骨、牙齒、義肢、動漫模型、孩童玩具等等這些令眾人目瞪口呆的3D打印產品開始流向市場，正如奧巴馬曾經在國情咨文中提到的那樣，3D打印技術具有使所有東西的生產方式產生變革的潛力。

面對市場上琳瑯滿目的3D打印產品，我們在驚嘆之余不免也會產生疑問：3D打印技術真的會有如此巨大的能力嗎？還是說3D打印技術只是看上去很美。

3D打印：夢想照進現實

目前，3D打印技術的應用范疇可以分為個人消費型和工業生產型。而3D打印未來的發展趨勢也是向著大型復雜產品邁進。雖然這需要消耗大量的物力，時間和金錢，但是這為生產大型復雜產品的整體成型提供了一種可能。現如今，縱觀世界范圍內，除去3D打印外，還沒有哪一項技術能夠為這一可能提供技術支持和保障。

要想成形大型復雜產品，首先要克服的就是3D打印機自身的物理局限性。理論上來講，如果3D打印機與普通的復印機一樣，是不可能生產出比自身尺寸還要大的物品的。但是根據相關報道，3D打印能夠適應大型復雜產品的生產，這也就是為什么3D打印能讓很多的創客發揮想象，設計出之前市場上未曾擁有的產品，也讓眾多的3D打印發燒友竭盡全力來詮釋更符合審美角度的產品。

正是3D打印自由無局限的成形特點，讓世界范圍內的設計師們為之癡迷和瘋狂，因為3D打印技術可以讓他們超乎想象的作品變成現實可觀的實物。麻省理工學院媒體學院的研究人員就曾借助于機器人手臂將精度更高的聚合物粘結在一起，實現了3D打印產品不受制于自身設備的物理局限性。正是受益于這一啟發，3D打印建筑才成為可能。例如英國一家設計公司采用3D打印技術在一天時間內組裝一個由上萬噸材料構成的建筑，這似乎是電影中蜘蛛俠才可能做到的事情，但是它確確實實發生在了現實世界里。另外，荷蘭建筑師利用3D打印技術建造了一個外形酷似“莫比烏斯帶”的建筑，驚艷世界。

當然這還僅僅只是開始，隨著科技的進步，設計師們可以充分發揮自己的想象，利用3D打印技術來完成受制于傳統技術局限帶來的制造難題。現在，太空打印計劃已經被提及，在將來各國的宇航員和空間站將兼具著3D打印的任務，或者會發展出專門用于3D打印的專業空間站，培養一批具有3D打印技能的航天員。此外，月球打印計劃也逐漸被人熱議，或許將來人類會在月球建立3D打印基地。這些看似瘋狂，不切實際的想象，站在技術本身的角度講，的確有可以實施的可能性。

工業化生產存在障礙

3D打印聽起來很高端，看上去也很美，但是3D打印的發展還存在很多技術瓶頸，要實現工業化生產應用必須克服以下幾個難題：

一是成本問題，低成本是實現市場規模化生產的前提。且不說3D打印設備自身所需要的昂貴費用，單就3D打印材料而言，雖然市場上3D打印材料種類豐富，但是每一種材料的售價一直居高不下。目前，3D打印產業應用最廣泛、最成熟的材料是熱塑性塑料，如PLA，ABS等，而現在ABS塑料的售價仍然在＄30~50 /kg，這對于需要實現規模化生產的企業來說無疑將會是一個沉重的負擔。另外，金屬材質的售價更是更是令企業吃不消。3D打印要想實現產業化應用，工業金屬產品領域才是3D打印技術的主要應用領域，但是昂貴的金屬材料讓很多企業望而卻步。現階段，金屬3D打印應用最成熟的是鈦合金和高溫合金，而很多科研機構使用的鈦合金和高溫合金等材質多是進口材質，單價為幾千塊錢，有的金屬材料售價甚至高達幾萬塊錢每公斤。因此對于普通消費者而言，即便是個人消費領域的3D打印塑脂類產品也將會是一件奢侈品，更不必說金屬3D打印了，也許只有航空航天領域這種不計成本，只追求產品質量的生產企業才會是3D打印的玩家。

二是環保與安全問題。市場上流行的3D打印產品多聚集在PLA和ABS材質，這些不可降解的材料不但加重了對地球的危害，而且生產這些材料所造成的污染也是在短時間內難以消除的。即便是采用可降解的生物材料，但是在生物降解轉化過程中也會產生污染。與此同時，3D打印所帶來的安全問題也一直困擾著人們。如3D打印巧克力的質量是否安全可靠，是否達到了食用的標準。在3D打印機流行的今天，如果有犯罪心理的人利用3D打印技術生產出可以發射的槍支，這不免會對社會治安造成嚴重的影響。

三是版權問題。隨著3D打印技術的流行，相關專利的申請也越來越多，版權糾紛案件的發生也越發的明顯。美國有線電視網絡媒體公司ABO就曾涉及到一起3D打印作品的版權糾紛之中，即ABO要求商人索薩停止銷售由3D打印出的模仿ABO劇集《權力的游戲》中鐵王座的iPhone底座。盡管這款底座是由索薩自己利用Maya軟件設計而成，但是ABO擁有所有該劇集角色和在屏幕上展示過的物體的版權。

因此，3D打印要想實現產業規模化，必須克服技術瓶頸和管理障礙，立法定標，讓3D打印走向標準化，或許這樣，3D打印看起來才會是最美。

本文作者王小強，材料牛專欄作者，微信Maggeing（加微信請注明“公司-姓名-職務”，以便備注）。

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