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3D打印引爆技術革命

   3D打印可以帶來很多顛覆性的變革,例如,在航空航天領域,可以使材料利用率由5%提升至90%以上,制造周期由數月壓縮為幾天;概念飛機的設計可以減輕質量的60%;生產新能源汽車,可以把2萬個零件集成為40個零件,6天打印完成且減重1/3。
     與規?;a的商品不同,3D打印加工產品可以很容易地進行量身定制。目前這一技術已廣泛應用于制造業、人類健康、消費品等領域。
  《第四次工業革命》一書認為,在制造業方面,3D打印的引爆點是第一輛3D打印汽車的問世,該書的調查顯示,84%的受訪者認為引爆點會在2025年之前出現。
美國《財富》雜志最近報道了3D打印技術應用于制造業的一個案例:通用電氣公司生產的leaP噴氣式發動機不僅是該公司的明星產品,還即將配置完全由增材制造技術制造的燃油噴嘴。6月16日,美國亞利桑那州的3D打印汽車公司Local Motors推出了一輛3D打印的自動駕駛電動公交車Olli,而且這輛車的一部分是可回收的。
   在人類健康領域,《第四次工業革命》稱,技術的引爆點是進行首例3D打印肝臟的移植技術,調查顯示,76%的受訪者認為引爆點會在此2025年之前出現。在未來,3D打印機不僅能夠打印物品,還能夠制造人體器官——這一過程被稱為“生物打印”。器官與普通物品的打印過程大致相同,只是對材料有特殊要求,例如制造骨骼需要鈦粉。金屬3D打印在滿足顧客的定制化需求方面具有巨大潛力,而沒有什么比人體更加需要定制了。
“未來,人們可以打印自己身體需要的‘零件’,哪里壞了換哪里?,F在有科技人員在研究運用可降解材料,建造一個和人體需要的臟器差不多的支架,在其中附著上干細胞生長因子,營造出一個臟器生長環境。等降解材料逐漸降解、生長出細胞,從而打印出最終需要的器官?!北R秉恒表示。
    2015年8月,南京市兒童醫院在全國率先將3D打印應用于兒童先天性心臟病的治療過程——該院心外科專家使用3D打印技術,以1:1 的比例打印出一個嬰兒的心臟模型,并將其應用于手術中,成功地對一名出生僅3個月的復雜先心病嬰兒進行了心臟修復。今年6月16日,北京大學第三醫院宣布成功實施世界首個3D打印人工椎體植入人體手術,人工椎體誕生并獲國家食品藥品監督管理總局注冊批準。
   在消費品領域,《第四次工業革命》稱,3D打印的引爆點是3D打印的消費品占到總量的5%,該書的調查顯示,81%的受訪者認為引爆點會在2025年之前出現。只要擁有一臺3D打印設備,任何人都能輕松進行3D打印。這一技術能使某些傳統消費品根據需求進行本地化打印,顧客就不必特意前往商店購買。3D打印機有望成為辦公室甚至是家庭中必不可少的設備。統計數據顯示,2014年,全球3D打印機的出貨量達到13.3萬臺,比2013年增長了68%。其中大多數打印機的售價不超過1萬美元,該售價適用于實驗室、學校和小型制造企業。
3D打印技術已經成為各國競爭的戰略高地。美國奧巴馬政府斥資7000萬美元建立國家增材制造創新研究院。新加坡政府在未來制造計劃方面投資5億美元,重點用于提高工人和工程師的技術水平以及建立一個新的3D打印行業生態系統。
   為應對新一輪科技革命和產業變革,我國制定《中國制造2025》,堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展,加快從制造大國轉向制造強國。去年8月底,國務院總理李克強主持國務院專題講座,討論加快發展先進制造與3D打印等問題。這是本屆政府首次舉辦專題講座,3D打印作為一種先進的制造技術,首次出現在本屆國務院的專題講座中。據記者了解,我國有關部門也對重點研發項目增材制造立項,該項目計劃用三年的時間,投入20億元研發3D打印主流技術和主流裝備,并對重點應用領域研發做出示范。
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