幾年前國內(nèi)用3D技術打印房子,，成本比傳統(tǒng)建筑還低，為什么到現(xiàn)在3D技術還沒普及,？

從3D打印的人偶模型到汽車配件,，從食品到人工椎體，從校園里也能見到的3D打印實驗室到3D打印研究院,，3D打印在我國從走入公眾視野到今天,，走過了轟轟烈烈的兩年。

2016年7月7日,，青島,，首屆中國3D打印節(jié)亮相2016電博會，琳瑯滿目的技術和產(chǎn)品被公眾認識和檢驗,。與此同時,，北京通州的一棟別墅里，國內(nèi)外媒體和同行的參訪團絡繹不絕,。這座半年多前被3D打印出來的建筑,，正被好奇的目光注視著，人們試圖從中看到3D打印在建筑行業(yè)的未來發(fā)展圖景,。

3D打印在中國

3D打印又名增材制造,，根據(jù)數(shù)字3D圖像或模型，一層一層地打印出實物,。傳統(tǒng)的加工制造是在原材料基礎上，使用切削,、磨削,、腐蝕、熔融等辦法,，把沒用的削掉,，進而得到零部件；3D打印無須原坯和模具,，它把材料一層一層摞上去,，生產(chǎn)產(chǎn)品的機器就像打印機一樣,，用疊加、層疊的辦法形成產(chǎn)品,。

2016年4月21日,，全國增材制造標準化技術委員會成立大會在北京召開，這意味著,，對接《中國制造2025》,，增材制造（3D打印）標準化工作全面啟動,。對于中國3D打印行業(yè)來說,，這是一個歷史性的時刻。

該委員會共有委員61名,，涉及中國增材制造領域具有代表性的高校,、科研院所、企業(yè),、行業(yè)協(xié)會等,，涵蓋工藝、材料,、設備,、服務、檢測,、認證及醫(yī)學等多個領域,，被業(yè)界譽為“中國3D打印教父”的中國工程院院士盧秉恒擔任委員會的主任委員。

在接受其他媒體采訪時,，盧秉恒表示,，3D打印可以帶來很多顛覆性的變革。例如,，在航空航天領域,，材料利用率可由5%提升至90%以上，制造周期由數(shù)月壓縮為幾天,；概念飛機的設計可減輕質(zhì)量的60%,；新能源汽車可把2萬個零件集成為40個，6天打印完成且減重1/3,。此外,，3D打印也可以支持新科技革命，從增材到創(chuàng)材,，3D打印可以研發(fā)超高強度,、超高耐溫、超高韌性和超高抗蝕的合金材料,。盧秉恒表示：“在全面推進科學技術創(chuàng)新的同時,，如果能深入研究,，不斷提高技術水平，掌握核心技術,，那么,，中國智能制造有望進入世界前列�,！�

不過,，雖然我國的3D打印在基礎研究和產(chǎn)業(yè)化方面已經(jīng)有了一定的進展，盧秉恒在牽頭成立中國3D打印研究院接受媒體采訪時仍指出,，我國3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與美國相比仍有較大差距,，如沒有形成產(chǎn)業(yè)鏈、工業(yè)環(huán)境不配套等,。在一些核心技術和關鍵器件上,，如3D打印機中的激光器，也仍然對國外依賴較大,。

在應用方面,，我國的3D打印豐富程度遠低于美國。盧秉恒曾介紹,，目前我國3D打印的大部分應用仍然集中在軍工領域的開發(fā)與模具的制造上,。從設備數(shù)量上看，美國目前各種3D打印設備的數(shù)量占全世界40%,，而中國只有8%左右,。

我國并沒有停止對3D打印應用進行探索的腳步。

6月16日,，北京大學第三醫(yī)院成功實施世界首個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(jiān)督管理總局注冊批準。這不是3D打印第一次應用在我國的醫(yī)療實踐中,。2015年8月,，南京市兒童醫(yī)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。

但是,，和各領域看似快速發(fā)展相對的,，是社會上對于3D打印的質(zhì)疑一直存在�,！班孱^大于實質(zhì)”“炫技大于實操”，被不少人詬病,。

整體打印別墅落地北京通州專家對前景持觀望態(tài)度

北京通州區(qū)宋莊鎮(zhèn)富豪工業(yè)區(qū)的一棟別墅最近吸引了中外媒體前去參觀,。

這棟別墅共有兩層12個房間,，屋頂是像城堡一樣的綠色圓錐形。和常見的別墅不同的,，是墻面上蛋糕花紋一樣層層疊疊的痕跡,。這棟別墅由北京華商騰達工貿(mào)有限公司于去年11月底建成。據(jù)負責人吳建平介紹,，這是世界上第一個3D整體打印的別墅,。記者查看由該公司記錄的打印施工過程視頻發(fā)現(xiàn)，“打印”出這棟建筑的打印機由兩條軌道,、兩個支架和一個可移動的大型噴頭組成,。噴頭在軌道中“擠出”原材料，3~5分鐘之后凝固成型,。

吳建平介紹,，他們首先進行電子配料，并進行攪拌,，調(diào)配混凝土的含水量,，然后將調(diào)配好的材料輸送到打印機里。在固定好預制鋼筋結(jié)構(gòu)的同時,，將打印機的兩條軌道人工放置在鋼筋架構(gòu)的兩側(cè),，并固定好整個建筑的大體范圍。在此之后,，把建筑圖紙數(shù)據(jù)輸入到打印機的數(shù)控系統(tǒng)中,，打印機即可自動操作，將原材料澆筑在鋼筋上,。

用傳統(tǒng)建筑方法建造一棟等面積的二層別墅,，工期為3~6個月，人工成本占總建筑費用的50%左右,。吳建平說,，他們用3D打印的方法建造一個同樣的別墅，直接澆注成型,，取消了模板工序,，可以縮短工期至45天。由于3D打印建筑幾乎沒有原料浪費,，建筑垃圾少,，工程總造價會降低。更重要的是,，機械施工能減少80%~90%的人工成本,。

打印的別墅安全性能得到保障嗎？從事超過40年建筑業(yè)的吳建平說,，該別墅可抗八級地震,。但他坦言,，由于經(jīng)費有限，所以建筑物并沒有送到實驗室上去監(jiān)測,，但按照國家對于房屋建筑設計的要求,，建造一個同樣面積且可抗8級地震的兩層建筑，需要5噸鋼筋,。但他們的別墅用了20噸,，所以他認為抗震性能可以達標。

吳建平介紹,，目前打印出的別墅,，將作為公司試驗3D打印設備的試驗品，不會出售,。一層將作為樣板間進行展示,，二層將用做辦公場所。吳建平說,，他們研發(fā)這個項目,，是為了能夠在將來普惠于民，降低建筑成本,，讓老百姓更容易接受,。湖南大學建筑學院副院長柳肅認為，3D打印在建筑設計過程中,、在打印建筑模型上十分好用,。打印出的模型精巧、精密,。但在建造房子上,，目前還看不到能廣泛推廣的理由。

一方面,，是因為目前的建筑并不需要特殊的材料,。柳肅說，3D打印出來的混凝土和人工做出來的區(qū)別不大,，而且對于建筑這種不是特別精密的作業(yè),，難度不是很大，沒有必要用3D去打印,。對于建筑行業(yè)引以為豪的減少廢料這一特點,，柳肅說，建筑的廢料并不是那么可怕,，有一定程度的浪費屬于正常,。而就節(jié)省工時來說，工廠裝配同樣很快，不一定比3D打印慢,。他介紹,，發(fā)達國家很早就在使用裝配式的建筑，如柱子,、墻、梁都是在工廠做好,，運到工地像裝家具一樣裝起來,。

“這也能在45天之內(nèi)完成。趕工程并非一個理由,，一定要那么快干嘛呢,？”柳肅提出了自己的疑問。

另一方面,，柳肅認為,，3D打印的費用比普通的建筑貴，是另一個阻礙技術推廣的原因,。

多名專家都表示,，這種新型建造的房屋，沒有相關的驗收標準和規(guī)范,，距投入使用也有很長的距離,。一位專家告訴中國青年報·中青在線記者，“如果需要驗收,，任何人都是不敢簽字的,。”


來源：阿斯法技術