3D打印技術打出心臟模型，為何在消費級市場難覓蹤影？專欄
近日，麻省理工學院的研究人員與波士頓兒童醫院的醫生聯合研發出一種利用3D打印技術打印心臟模型圖的醫學系統。該系統以核磁共振成像為藍本，只需掃描心臟的8個橫截面輪廓，通過設計好的算法，一小時內就能打印好心臟模型，不必再像以前一樣花費近10個小時且多次掃描。3D打印技術目前已應用于多種領域，使得科技向前邁進一大步。英國《經濟學人》雜志則認為3D打印技術將“與其他數字化生產模式一起推動實現第三次工業革命”，不過，3D打印技術也有許多方面尚不成熟。
一、3D打印技術“能者多勞”，已在眾多領域應用廣泛
3D打印技術出現于20世紀90年代中期，打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，通過電腦控制將其層層疊加。最終將計算機上的藍圖變成實物。3D打印技術與普通打印工作原理基本相同，只不過所用的打印材料是金屬陶瓷、尼龍纖維、鐵、鈦合金、磨砂等。
3D打印材料應用的領域廣泛，涉及航天航空、軍事、醫療、服裝等諸多領域。
⒈航天領域
航天領域對零件的精準度和精密性有極高的要求，而零件加工難度大、特殊材料利用率低等問題一直長期困擾著這一行業，也成為航空航天事業發展的桎梏。3D打印技術的特性恰好能解決這些問題，故而被廣泛地應用于航天航空領域。3D打印技術在這一領域主要有兩大應用：迅速制造出復雜的零部件與迅速修復零部件。目前已有美國宇航局的3D打印火箭噴射器、俄羅斯技術集團的3D打印無人機等利用這一技術制造出的成品。中國航天科技集團公司也已聯合上海航天技術研究院研制出了一款多激光3D打印機，它能夠打印出形狀不規則且極其微小復雜的部件。3D打印技術極大地提高了資源利用率，而且最大限度地節省了時間。
⒉軍事領域
在今年的9.3閱兵式中，很多戰機的零部件都采用了3D打印技術。其實，3D打印與軍方有著很大“淵源”：該技術正是出自軍方的“快速成型”技術。早在上世紀90年代，軍方就已提出技術研發構想，只是近幾年才取得突破性進展。3D打印技術的優勢在制造武器裝備時，能夠提高裝備性能并降低成本、縮短時間，還可以很好地進行維修。這對軍事領域來說是很重要的。
⒊醫療領域
3D打印的特性使得其在醫療領域也有“用武之地”。日本筑波大學的3D打印肝臟模型、北京大學用3D技術打印脊椎植入十二歲男孩兒身體、紐約長老會醫院3D打印心臟救活了兩周大的嬰兒都是這項技術的功勞。此外，它還可以打印人身體上的各種器官，甚至可以復制子宮中的胎兒。
⒋服裝及其他領域
除了這些專業領域之外，3D打印對我們生活的更有品質也是有所幫助的。有時我們很難買到一件既合身又合心意的衣服，3D打印技術可以為我們解決這一困擾。經歷了“單量單裁”與大規模生產的時代，今天的服裝行業不只要求速度，更要求個性。而3D打印技術符合潮流，能夠按照設計打印出成品，做到“圖樣進去，服裝出來”，滿足了個性化需求。并且能夠快速成型，節省了時間與原料。
3D打印的服裝以前只限于T臺展示等場合，但近日，荷蘭教育文化和科學部的部長Jet Bussemaker女士身穿3D打印的衣裙、鞋子還有手提包出現在9月的荷蘭親王日上。她表示“我之所以選擇在這個時候穿著這套很有科技含量的服飾，就是為了向國民展示荷蘭的高科技和創意產業獲得的成果。”
同理，在食品、家居等生活方面，3D打印技術的特性也使得其在這些領域發揮更大的優勢。
二、3D打印技術發展過程中存在諸多問題
⒈產業核心技術尚待革新
3D打印技術尚處于初級階段，技術還不夠成熟。在工作效率方面，3D打印零部件需要花費數小時，速度甚至低于傳統制造業；在材料開發方面，3D打印耗材僅有石膏、光敏樹脂、塑料、陶瓷等十幾種材料，無法滿足各領域對于材料多樣性的要求；在技術方面，3D技術打印出的金屬制品致密度、精度達不到要求，需要加工，一旦打印具有復雜曲面的零部件時，其支撐材料難以去除，就無法制造出符合要求的零部件。
盡管3D打印在生活中也有所應用，但由于其價格高、材料難以獲得，所以尚未普及，故而技術的革新是使3D打印技術得到廣泛應用的必要環節。
⒉產業市場需求不夠強大
富士康董事長郭臺銘曾說：“如果3D打印真有用，我的‘郭’字倒過來寫。”這種觀點雖然偏激，但卻不是毫無根據的，目前，3D打印市場需求極小，做3D打印的企業也呈現出難以維系之態。武漢濱湖機電是國內第一批涉及3D打印業務的公司，至今虧損依然大于盈利，其總經理周建國透露：“目前，大部分同行生存都很艱難。”被視作國內規模最大的3D打印公司的紫金立德董事長連寧也表示：“我們目前的現金流和資金結構僅能維持企業正常運轉。但若要擴大規模、新增投資或回收前期投資成本，基本上不可能。”由此可見市場需求的疲軟。
一個產業要想發展壯大，市場需求是必不可少的原動力。所以培育市場需求、擴大市場規模是發展3D打印行業的重要任務。
三、專業領域大有可為，也可能延伸至消費級市場
目前，3D打印概念被炒得熱火朝天。但由于技術、材料、市場等諸多因素的限制，3D打印技術在未來一段時間內為專業領域服務的可能性會更大一些。要使這項新興技術得到發展與普及，延伸至消費級市場，僅有熱情遠遠不夠，更不是大量的資本涌入可以解決的。除了技術的發展與革新之外，還需要商業模式的清晰。3D打印行業應根據自身的特點來決定自己的發展道路。做精做細才是這一產業的長遠發展模式。
據前瞻產業研究院發布的《2014-2018年中國3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》顯示， 2013年全球3D產業的增速達到81.49%，市場規模達40億美元。我國3D打印技術起步雖晚但升溫快，仍停留在科研階段，尚未實現其他領域普及。
3D打印產業也許會帶來下一次工業革命，但這需要各個領域各盡所長，共同努力。也許隨著技術的成熟與時間的發展，3D打印技術會像當年的電腦一樣，意想不到地大規模進入消費級市場，走入大眾的生活。
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