3D打印技术：看上去是美还是不美？

衣服、鞋子、头骨、牙齿、义肢、动漫模型、孩童玩具等等这些令众人目瞪口呆的3D打印产品开始流向市场，正如奥巴马曾经在国情咨文中提到的那样，3D打印技术具有使所有东西的生产方式产生变革的潜力。

面对市场上琳琅满目的3D打印产品，我们在惊叹之余不免也会产生疑问：3D打印技术真的会有如此巨大的能力吗？还是说3D打印技术只是看上去很美。

3D打印：梦想照进现实

目前，3D打印技术的应用范畴可以分为个人消费型和工业生产型。而3D打印未来的发展趋势也是向着大型复杂产品迈进。虽然这需要消耗大量的物力，时间和金钱，但是这为生产大型复杂产品的整体成型提供了一种可能。现如今，纵观世界范围内，除去3D打印外，还没有哪一项技术能够为这一可能提供技术支持和保障。

要想成形大型复杂产品，首先要克服的就是3D打印机自身的物理局限性。理论上来讲，如果3D打印机与普通的复印机一样，是不可能生产出比自身尺寸还要大的物品的。但是根据相关报道，3D打印能够适应大型复杂产品的生产，这也就是为什么3D打印能让很多的创客发挥想象，设计出之前市场上未曾拥有的产品，也让众多的3D打印发烧友竭尽全力来诠释更符合审美角度的产品。

正是3D打印自由无局限的成形特点，让世界范围内的设计师们为之痴迷和疯狂，因为3D打印技术可以让他们超乎想象的作品变成现实可观的实物。麻省理工学院媒体学院的研究人员就曾借助于机器人手臂将精度更高的聚合物粘结在一起，实现了3D打印产品不受制于自身设备的物理局限性。正是受益于这一启发，3D打印建筑才成为可能。例如英国一家设计公司采用3D打印技术在一天时间内组装一个由上万吨材料构成的建筑，这似乎是电影中蜘蛛侠才可能做到的事情，但是它确确实实发生在了现实世界里。另外，荷兰建筑师利用3D打印技术建造了一个外形酷似“莫比乌斯带”的建筑，惊艳世界。

当然这还仅仅只是开始，随着科技的进步，设计师们可以充分发挥自己的想象，利用3D打印技术来完成受制于传统技术局限带来的制造难题。现在，太空打印计划已经被提及，在将来各国的宇航员和空间站将兼具着3D打印的任务，或者会发展出专门用于3D打印的专业空间站，培养一批具有3D打印技能的航天员。此外，月球打印计划也逐渐被人热议，或许将来人类会在月球建立3D打印基地。这些看似疯狂，不切实际的想象，站在技术本身的角度讲，的确有可以实施的可能性。

工业化生产存在障碍

3D打印听起来很高端，看上去也很美，但是3D打印的发展还存在很多技术瓶颈，要实现工业化生产应用必须克服以下几个难题：

一是成本问题，低成本是实现市场规模化生产的前提。且不说3D打印设备自身所需要的昂贵费用，单就3D打印材料而言，虽然市场上3D打印材料种类丰富，但是每一种材料的售价一直居高不下。目前，3D打印产业应用最广泛、最成熟的材料是热塑性塑料，如PLA，ABS等，而现在ABS塑料的售价仍然在＄30~50 /kg，这对于需要实现规模化生产的企业来说无疑将会是一个沉重的负担。另外，金属材质的售价更是更是令企业吃不消。3D打印要想实现产业化应用，工业金属产品领域才是3D打印技术的主要应用领域，但是昂贵的金属材料让很多企业望而却步。现阶段，金属3D打印应用最成熟的是钛合金和高温合金，而很多科研机构使用的钛合金和高温合金等材质多是进口材质，单价为几千块钱，有的金属材料售价甚至高达几万块钱每公斤。因此对于普通消费者而言，即便是个人消费领域的3D打印塑脂类产品也将会是一件奢侈品，更不必说金属3D打印了，也许只有航空航天领域这种不计成本，只追求产品质量的生产企业才会是3D打印的玩家。

二是环保与安全问题。市场上流行的3D打印产品多聚集在PLA和ABS材质，这些不可降解的材料不但加重了对地球的危害，而且生产这些材料所造成的污染也是在短时间内难以消除的。即便是采用可降解的生物材料，但是在生物降解转化过程中也会产生污染。与此同时，3D打印所带来的安全问题也一直困扰着人们。如3D打印巧克力的质量是否安全可靠，是否达到了食用的标准。在3D打印机流行的今天，如果有犯罪心理的人利用3D打印技术生产出可以发射的枪支，这不免会对社会治安造成严重的影响。

三是版权问题。随着3D打印技术的流行，相关专利的申请也越来越多，版权纠纷案件的发生也越发的明显。美国有线电视网络媒体公司ABO就曾涉及到一起3D打印作品的版权纠纷之中，即ABO要求商人索萨停止销售由3D打印出的模仿ABO剧集《权力的游戏》中铁王座的iPhone底座。尽管这款底座是由索萨自己利用Maya软件设计而成，但是ABO拥有所有该剧集角色和在屏幕上展示过的物体的版权。

因此，3D打印要想实现产业规模化，必须克服技术瓶颈和管理障碍，立法定标，让3D打印走向标准化，或许这样，3D打印看起来才会是最美。

本文作者王小强，材料牛专栏作者，微信Maggeing（加微信请注明“公司-姓名-职务”，以便备注）。

材料牛编辑整理