????還記得成龍拍攝的電影《十二生肖》里的一個(gè)鏡頭嗎？成龍盜取獸首時(shí)，對(duì)十二獸首掃描后，一臺(tái)機(jī)器立即制造出了一個(gè)一模一樣的贗品，這臺(tái)神奇的機(jī)器就是3D打印機(jī)。3D打印技術(shù)的應(yīng)用還有各種不可思議之處：一個(gè)外觀同油彩筆并無(wú)差別的3D打印筆，可以短時(shí)間內(nèi)畫出任何立體物；麻省理工大學(xué)使用3D打印技術(shù)打印出了能夠吹出悅耳聲音的長(zhǎng)笛；世界第一臺(tái)完全由3D打印技術(shù)生產(chǎn)的汽車已經(jīng)面世……這就是3D打印技術(shù)。

????近日，世界3D產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟大會(huì)在青召開，全球頂級(jí)3D打印產(chǎn)業(yè)的企業(yè)和科研人員把這一尖端產(chǎn)業(yè)帶到島城。我市已經(jīng)有20余家從事3D打印開發(fā)技術(shù)的企業(yè)，他們或是從事著3D打印機(jī)的研發(fā)、設(shè)備的銷售，或是推廣著各種3D打印產(chǎn)品。圍繞著這個(gè)充滿想象力和未來感的行業(yè)，他們堅(jiān)信：3D打印無(wú)所不“打”。

????完美復(fù)制堪比“克隆人”

????使用全息相機(jī)進(jìn)行360度的掃描，人體全身的數(shù)據(jù)輸入電腦后生成一個(gè)全息影像，再把數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)，兩三天后，使用樹脂打印出來的另一個(gè)“你”就會(huì)出現(xiàn)在面前。同樣的膚色，縮小版的身材，就像電影中的“克隆人”。這不是科幻片，而是真實(shí)生活中的場(chǎng)景。在嶗山區(qū)一家商場(chǎng)內(nèi)，一家3D打印照相館正在提供著這種服務(wù)。

????在李滄區(qū)書院路小學(xué)，五年級(jí)的小學(xué)生正在操作著一臺(tái)3D打印機(jī)，通過控制電腦軟件中的數(shù)字模型，這臺(tái)3D打印機(jī)一層一層地將食用蠟制成的原材料打印成一個(gè)兒童玩具。這是3D打印進(jìn)校園活動(dòng)中的一幕。孩子們使用的3D打印機(jī)就是由我市一家企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的，每臺(tái)價(jià)格不到萬(wàn)元，也是3D打印機(jī)中的入門機(jī)，被稱為桌面級(jí)應(yīng)用機(jī)。

????“打印機(jī)使用的耗材是食用蠟，杜絕了污染，可以保證整個(gè)過程安全?！睍郝沸W(xué)輔導(dǎo)員劉老師告訴記者，這種打印機(jī)內(nèi)的電腦程序是CAD制圖軟件，小學(xué)生可以通過這款制圖軟件自己學(xué)習(xí)三維模型的創(chuàng)建。“比如孩子設(shè)計(jì)出一個(gè)小兔子，3D打印機(jī)就能打印出小兔子。通過學(xué)習(xí)，可以讓孩子們接觸到3D打印的科普知識(shí)?！?/p>

????精密零部件裝上飛機(jī)

????“我們合作研發(fā)的飛機(jī)零部件的3D打印技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，3D打印出來的零部件也已經(jīng)應(yīng)用到了飛機(jī)零部件的生產(chǎn)過程中?！绷譂?rùn)雄教授告訴記者。由中航科技與青島前哨精密機(jī)械、青島科技大學(xué)合作的金屬3D打印在這一領(lǐng)域也已實(shí)現(xiàn)了航空制造業(yè)的生產(chǎn)制造。

????在該公司位于周口路上的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，記者看到了這神奇的一幕。一臺(tái)高度約6米，寬度約4米的大型密封3D打印機(jī)正在噴制著金屬耗材。工作人員將一些灰色粉末裝入3D打印機(jī)內(nèi)，3D打印機(jī)內(nèi)的激光噴頭開始打印，打印出來的金屬粉末已經(jīng)變成了固體。“大約3到5天的時(shí)間，激光打印噴頭將打出一個(gè)結(jié)構(gòu)精密細(xì)致的金屬構(gòu)件，這個(gè)金屬構(gòu)件已經(jīng)可以應(yīng)用到飛機(jī)制造領(lǐng)域。

????一個(gè)細(xì)胞實(shí)現(xiàn)器官移植

????“在3D打印這個(gè)行業(yè)里，最具有科幻色彩的應(yīng)該是人體器官的打印了?！痹谇鄭u尤尼科技3D打印公司內(nèi)，記者看到，掃描儀掃描一個(gè)顱骨缺失的患者的頭骨影像，顱骨缺失部分在計(jì)算機(jī)內(nèi)形成一個(gè)獨(dú)立的影像，3D打印機(jī)再將這個(gè)影像一點(diǎn)一點(diǎn)打印出來。工作人員將一些白色細(xì)長(zhǎng)的線條接入3D打印機(jī)內(nèi)部，另一端3D打印機(jī)的噴頭開始打印出白色的固體。這些白色的固體是與人體兼容的高分子材料，也就是可以直接植入患者體內(nèi)的顱骨部分。

????“3D打印對(duì)醫(yī)療的顛覆性是巨大的。一名患者要更換自己的腎臟，那么3D打印技術(shù)會(huì)先提取這名患者的干細(xì)胞，通過3D打印技術(shù)培育出同患者體內(nèi)腎臟一樣的腎臟，再植入患者的體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)腎臟移植?！惫ぷ魅藛T告訴記者，以眼角膜為例，500萬(wàn)盲人里現(xiàn)在只有1萬(wàn)人可以實(shí)現(xiàn)移植，如果眼角膜實(shí)現(xiàn)3D打印，這些患者都將重見光明。

????■內(nèi)存 什么是3D打??？ 三維+復(fù)制=3D打印

????“3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。如果不考慮成本的因素，3D打印技術(shù)可以‘制造’出任何一種現(xiàn)有的東西或是還沒有的東西，支撐起人類的想像力?！比A中科技大學(xué)史玉升教授在高新區(qū)培育“青島3D打印公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)”項(xiàng)目，他這樣為3D打印定義。

????“3D打印首先應(yīng)該分開認(rèn)識(shí)，3D代表著三維、立體，打印代表著復(fù)制，3D打印技術(shù)，打印不僅僅是平面，而是一個(gè)立體物?！笔酚裆淌诟嬖V記者，生活里的物品幾乎都是立體的，3D打印技術(shù)意味著這些物品都可以被打印出來。這種技術(shù)目前應(yīng)用最多的是人體玩偶或是蠟像的打印，比如掃描一下人的頭部，就可以快速制作出一個(gè)搭配上各種服飾的卡通玩偶來。

????“最簡(jiǎn)單的桌面級(jí)的3D打印機(jī)只要數(shù)千元的價(jià)格，主要應(yīng)用在中小學(xué)進(jìn)行3D打印知識(shí)的科普。”史玉升告訴記者，最貴的打印機(jī)價(jià)格高達(dá)數(shù)千萬(wàn)元，可以用來制作精密金屬件，應(yīng)用到高科技的航空、汽車制造領(lǐng)域。 3D打印如何實(shí)現(xiàn)？

????材料+軟件+設(shè)備=立體打印

????“3D打印技術(shù)依靠的生產(chǎn)設(shè)備，我們可以理解為類型不同的打印機(jī)，這些打印機(jī)由不同的噴頭組成，使用不同的耗材，再按照軟件設(shè)定的程序和步驟，打印出我們想要的東西?！鼻鄭u科技大學(xué)材料學(xué)林潤(rùn)雄教授告訴記者，3D打印機(jī)內(nèi)部由不同規(guī)格的噴頭組成，進(jìn)行立體打印。比如要打一個(gè)簡(jiǎn)單的玩具，一個(gè)噴頭會(huì)按照電腦設(shè)計(jì)好的流程進(jìn)行打印，通過一點(diǎn)點(diǎn)的噴制，最終打印出一個(gè)玩具來?！拔覀儼?D打印機(jī)使用的原材料，稱為耗材，同普通打印機(jī)的耗材不同。普通打印機(jī)使用的耗材是墨盒里的液體，而3D打印機(jī)使用的耗材可以是液體，也可以是金屬粉末，還可以是高分子合成材料，還可以是人體細(xì)胞。

????3D打印有哪些優(yōu)勢(shì)？ 擺脫傳統(tǒng)制造業(yè)束縛

????“3D打印的一個(gè)最突出的優(yōu)勢(shì)是可以擺脫傳統(tǒng)制造業(yè)的束縛。”青島高新區(qū)管委副主任王永健告訴記者，比如人體器官，傳統(tǒng)制造業(yè)是無(wú)法制造的，而3D打印可以實(shí)現(xiàn)人體器官的快速培育和復(fù)制，同時(shí)避免了人體排斥。再比如，傳統(tǒng)制造業(yè)制造一種產(chǎn)品，首先需要開模，制造出生產(chǎn)這種產(chǎn)品的模具來，再使用模具生產(chǎn)這種產(chǎn)品，但3D打印技術(shù)只要輸入相應(yīng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，就可以直接打印出來，省去了模具的研發(fā)費(fèi)用，擺脫了模具對(duì)制造業(yè)的束縛。

????“3D技術(shù)可以應(yīng)用在生物醫(yī)藥、工業(yè)制造、文化創(chuàng)意等等非常廣泛的領(lǐng)域。同時(shí)，3D打印技術(shù)是面向設(shè)計(jì)的技術(shù)，這種技術(shù)可以讓飛機(jī)飛得更高，火車跑得更快，可以生產(chǎn)出更個(gè)性化的產(chǎn)品?！蓖跤澜≌J(rèn)為，西方國(guó)家認(rèn)為3D打印技術(shù)將引領(lǐng)第三次世界工業(yè)革命，但3D技術(shù)無(wú)法替代傳統(tǒng)制造業(yè)，它起到的作用是加快一項(xiàng)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)時(shí)間。

????青島3D打印形成產(chǎn)業(yè)鏈 我市已有多個(gè)國(guó)內(nèi)頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)落戶 瞄準(zhǔn)工業(yè)級(jí)和生物醫(yī)學(xué)級(jí)領(lǐng)域

????目前，我市從事3D打印技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)有20余家，主要分布在市北區(qū)、李滄區(qū)、高新區(qū)和黃島區(qū)，以高新區(qū)為龍頭。這些企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍涵蓋了3D打印技術(shù)、高分子材料的研發(fā)，3D打印機(jī)的推廣應(yīng)用，以及3D打印機(jī)的制造。一條完整的3D產(chǎn)業(yè)鏈條已經(jīng)逐漸形成。與此同時(shí)，3D打印技術(shù)也將給我市人才、科技提升帶來巨大機(jī)遇。

????青島構(gòu)建完整3D產(chǎn)業(yè)鏈

????“目前，青島在3D打印這個(gè)行業(yè)有非常多的企業(yè)，整個(gè)行業(yè)鏈條配備較為完善。”青島市發(fā)改委相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，位于周口路上的中航工業(yè)青島科技園增材制造技術(shù)中心在3D打印的技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)培育、市場(chǎng)拓展等方面開展工作，以航空關(guān)鍵零部件制造技術(shù)為基礎(chǔ)，代表著3D打印金屬領(lǐng)域里的佼佼者。西安交通大學(xué)引進(jìn)快速制造國(guó)家工程研究中心盧秉恒院士團(tuán)隊(duì)，先后與膠州市、青島高新區(qū)簽約，設(shè)立西安交大青島研究院，打造較為完整的3D打印產(chǎn)業(yè)鏈。由尤尼科技公司和美國(guó)Drexel大學(xué)教授、機(jī)械工程協(xié)會(huì)周功耀院士聯(lián)合研發(fā)的 “re-human”生物打印機(jī)在青島問世，成為國(guó)內(nèi)首臺(tái)可以打印人體心臟支架及骨骼材料的3D生物打印機(jī)。這些企業(yè)代表著3D打印技術(shù)的發(fā)展方向，承擔(dān)著3D打印機(jī)的研發(fā)和制造領(lǐng)域的突破，并讓技術(shù)真正落地，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。

????此外，以三迪時(shí)空網(wǎng)站、青島瑞陽(yáng)等企業(yè)為代表的公司則瞄準(zhǔn)了3D打印產(chǎn)業(yè)的推廣和銷售領(lǐng)域，較為完整的3D產(chǎn)業(yè)鏈條已經(jīng)基本形成。

????向生物金屬制造領(lǐng)域進(jìn)軍

????據(jù)青島市發(fā)改委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，我市已把3D打印作為重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，市發(fā)改委正在牽頭研究編制3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，籌備在高新區(qū)和環(huán)膠州灣北部區(qū)域集中布局3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶，圍繞3D打印軟件集成、材料開發(fā)、關(guān)鍵器件、應(yīng)用示范等領(lǐng)域開展研發(fā)和應(yīng)用，爭(zhēng)取到2020年實(shí)現(xiàn)商用3D打印機(jī)、打印材料以及3D打印生產(chǎn)服務(wù)產(chǎn)業(yè)化，培育出若干個(gè)居國(guó)際同行業(yè)前列的品牌企業(yè)，產(chǎn)值達(dá)到100億元?！吧镝t(yī)學(xué)級(jí)3D打印技術(shù)的發(fā)展可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的預(yù)期，3-5年左右，3D打印技術(shù)在人體器官打印、細(xì)胞打印等方面可能會(huì)有重大突破?！笔邪l(fā)改委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說，青島制造將瞄準(zhǔn)未來3D打印最核心的工業(yè)級(jí)和生物醫(yī)學(xué)級(jí)領(lǐng)域。

????■機(jī)遇 3D打印材料是突破口

????“金屬材料等具有高附加值的打印材料上，目前國(guó)內(nèi)還沒有成熟的生產(chǎn)企業(yè)，國(guó)內(nèi)重要的打印材料還只能依賴進(jìn)口。此外，激光器等3D打印設(shè)備的核心部件也基本依賴進(jìn)口。這在很大程度上限制了國(guó)內(nèi)3D打印的發(fā)展。”青島科技大學(xué)的林潤(rùn)雄教授告訴記者，可喜的是,作為突破口目前青島眾多3D打印企業(yè)都已把3D打印耗材的研發(fā)作為一個(gè)重點(diǎn)方向。

????中航科技青島精密機(jī)械研究中心的工作人員同樣告訴記者，他們研發(fā)的材料已經(jīng)申請(qǐng)了16項(xiàng)專利。這些高分子材料已經(jīng)推廣到全國(guó)多家3D打印企業(yè)，成為重要的耗材來源。

????專業(yè)復(fù)合型人才需求量大

????“3D行業(yè)需要的人才非常多，因?yàn)樗且环N復(fù)合學(xué)科。如果僅僅是讓3D打印機(jī)實(shí)現(xiàn)打印，那么涉及軟件編程、材料學(xué)、基礎(chǔ)加工、自動(dòng)化控制等等一系列的專業(yè)，這些人才可以保障3D打印技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，但如果具體到打印某個(gè)物品，僅僅這些人才是不夠的。”青島科技大學(xué)材料學(xué)的林教授告訴記者，比如要打印一輛汽車，那么外型設(shè)計(jì)、零部件標(biāo)準(zhǔn)，又需要更多的人才。3D打印的產(chǎn)業(yè)鏈條建立起來后，對(duì)專業(yè)復(fù)合型人才的需求量會(huì)非常大。“這對(duì)于青島的城市競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)有一個(gè)很大的提升?！绷譂?rùn)雄認(rèn)為，越來越多的3D打印技術(shù)方面的人才將被吸引到青島來，快速提高“青島制造”的人才厚度和廣度。

????個(gè)性蛋糕打印出來 與3D打印結(jié)緣的崔穎和他的團(tuán)隊(duì)從代理走上自主研發(fā)之路

????“我們團(tuán)隊(duì)跟食品級(jí)的3D打印技術(shù)較上勁了，我們就想用3D打印技術(shù)打印出越來越多的食品?！苯衲?6歲的崔穎和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)與3D打印結(jié)緣4年了，投入了數(shù)百萬(wàn)元，依然還在研發(fā)路上，而技術(shù)上的分歧常常是團(tuán)隊(duì)成員之間繞不開的難題。他們把研究的目光瞄準(zhǔn)了生日蛋糕，通過打印機(jī)把客戶想要的蛋糕圖案直接打印出來。

????團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)食品級(jí)打印機(jī)

????“最早我們是代理銷售3D打印機(jī)的，但后來看好這個(gè)項(xiàng)目，決定一起投入進(jìn)行研發(fā)?！贝薹f告訴記者，經(jīng)歷了多次挫折，他們已經(jīng)放棄了工業(yè)級(jí)打印機(jī)的研發(fā)?！肮I(yè)級(jí)的打印機(jī)對(duì)于研發(fā)的要求太高，成本太大，不適合我們這種剛起步的民營(yíng)企業(yè)?！贝薹f和團(tuán)隊(duì)把目光放到了食品級(jí)的3D打印機(jī)上?！拔覀円呀?jīng)研究成功可以打印奶油蛋糕的3D打印機(jī)了，就等專利審批下來了?！贝薹f說，這種打印機(jī)可以直接在蛋糕胚子上打印出個(gè)性化的圖案，實(shí)現(xiàn)蛋糕的私人定制。“這種食品級(jí)的打印機(jī)原料比較好找，省掉了對(duì)原料的研發(fā)環(huán)節(jié)?！?/p>

????最大分歧是技術(shù)難題

????“我們團(tuán)隊(duì)成員已經(jīng)投入了數(shù)百萬(wàn)元了，遇到的最大分歧常常是技術(shù)方面的?！贝薹f告訴記者，比如3D打印機(jī)內(nèi)的一個(gè)冷卻環(huán)節(jié)，團(tuán)隊(duì)成員常常會(huì)提出多個(gè)方案，每個(gè)方案在投入實(shí)驗(yàn)前都要進(jìn)行反復(fù)的討論，分歧不可避免?！耙?yàn)橐坏┣枚ǚ桨妇鸵度胭Y金研發(fā)，所以每個(gè)人都很慎重?！贝薹f說，從事3D打印4年，目前還沒有回報(bào)，僅僅是能維持成本，保證能夠持續(xù)走下去。他和團(tuán)隊(duì)成員們也曾經(jīng)猶豫過，是向前還是散伙，但大家還是一致看好這個(gè)產(chǎn)業(yè)，決定走下去。

????再難也要走下去 尤尼科技公司的總經(jīng)理王紅堅(jiān)信3D打印之路將越走越好

????在眾多從事3D打印行業(yè)的企業(yè)中，王紅創(chuàng)建的尤尼科技是較具代表性的一家，她從美國(guó)留學(xué)歸來后，把2000萬(wàn)元資產(chǎn)全部投入到了3D打印產(chǎn)業(yè)中。在生物醫(yī)療方面實(shí)現(xiàn)突破，爭(zhēng)取打印眼角膜和人體器官，是王紅一直奮斗的目標(biāo)。

????租房住也要搞3D打印

????2007年，43歲的王紅來到美國(guó)求學(xué)，接觸到了美國(guó)先進(jìn)的打印技術(shù)?！霸诔鰢?guó)留學(xué)之前，我就從事打印機(jī)行業(yè)，但3D打印機(jī)我從沒聽說過?！蓖跫t告訴記者，這完全顛覆了她對(duì)打印機(jī)的認(rèn)知。2010年，王紅回到國(guó)內(nèi)搞起了3D打印機(jī)的研發(fā)，從零開始培養(yǎng)自己的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，但實(shí)際困難遠(yuǎn)比想象中大。走上3D打印這條路，王紅發(fā)現(xiàn)自己走上了一條砸錢路?！拔?000萬(wàn)元的身家已經(jīng)砸進(jìn)去了，連房子也已經(jīng)賣掉了?！蓖跫t告訴記者，早年從事打印機(jī)銷售讓她有一定的積蓄，但研發(fā)3D打印的投入讓她發(fā)現(xiàn)，這些積蓄是杯水車薪。僅僅一個(gè)3D打印機(jī)的噴頭需要5萬(wàn)美金；一次眼角膜細(xì)胞基質(zhì)的培育，1克就需要1萬(wàn)元；科研人員的工資和薪金在產(chǎn)品研發(fā)成功前都是未知數(shù)。

????堅(jiān)信3D打印夢(mèng)會(huì)圓

????經(jīng)過3年的辛苦試驗(yàn)，通過驅(qū)動(dòng)軟件的深度研發(fā)、代碼轉(zhuǎn)換的反復(fù)調(diào)試 、噴頭精度的持續(xù)改進(jìn)，王紅和她的團(tuán)隊(duì)終于在2012年12月份制成了青島第一批桌面民用級(jí)機(jī)器，并推廣到青島的小學(xué)校園中。4年過去了，王紅帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)也取得了一些成績(jī)：桌面級(jí)3D打印機(jī)走進(jìn)校園；世界首臺(tái)彩色打印機(jī)研發(fā)成功；能夠打印骨骼的生物打印機(jī)研發(fā)成功；眼角膜細(xì)胞3D打印培育進(jìn)入研發(fā)階段；人體蠟像3D打印機(jī)研發(fā)成功……