幾年前國內(nèi)用3D技術(shù)打印房子，成本比傳統(tǒng)建筑還低,，為什么到現(xiàn)在3D技術(shù)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(shí)驗(yàn)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(shù)和產(chǎn)品被公眾認(rèn)識和檢驗(yàn),。與此同時(shí)，北京通州的一棟別墅里,，國內(nèi)外媒體和同行的參訪團(tuán)絡(luò)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(shí)物,。傳統(tǒng)的加工制造是在原材料基礎(chǔ)上,，使用切削、磨削,、腐蝕,、熔融等辦法，把沒用的削掉,，進(jìn)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(jī)器就像打印機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)化工作全面啟動,。對于中國3D打印行業(yè)來說,，這是一個(gè)歷史性的時(shí)刻。

該委員會共有委員61名,，涉及中國增材制造領(lǐng)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(shè)備,、服務(wù),、檢測、認(rèn)證及醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,，被業(yè)界譽(yù)為“中國3D打印教父”的中國工程院院士盧秉恒擔(dān)任委員會的主任委員,。

在接受其他媒體采訪時(shí),，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(lǐng)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(jī)的設(shè)計(jì)可減輕質(zhì)量的60%；新能源汽車可把2萬個(gè)零件集成為40個(gè),，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(qiáng)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(jìn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，如果能深入研究,，不斷提高技術(shù)水平,，掌握核心技術(shù)，那么,，中國智能制造有望進(jìn)入世界前列,。”

不過,，雖然我國的3D打印在基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化方面已經(jīng)有了一定的進(jìn)展,，盧秉恒在牽頭成立中國3D打印研究院接受媒體采訪時(shí)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(shù)和關(guān)鍵器件上,，如3D打印機(jī)中的激光器,，也仍然對國外依賴較大。

在應(yīng)用方面,，我國的3D打印豐富程度遠(yuǎn)低于美國,。盧秉恒曾介紹，目前我國3D打印的大部分應(yīng)用仍然集中在軍工領(lǐng)域的開發(fā)與模具的制造上,。從設(shè)備數(shù)量上看,，美國目前各種3D打印設(shè)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(yīng)用進(jìn)行探索的腳步,。

6月16日,，北京大學(xué)第三醫(yī)院成功實(shí)施世界首個(gè)3D打印人工椎體植入人體手術(shù)，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(zhǔn),。這不是3D打印第一次應(yīng)用在我國的醫(yī)療實(shí)踐中,。2015年8月，南京市兒童醫(yī)院在全國率先將3D打印應(yīng)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(shù),，以1∶1的比例打印出一個(gè)嬰兒的心臟模型,，并將其應(yīng)用于手術(shù)中，成功地對一名出生僅3個(gè)月的復(fù)雜先心病嬰兒進(jìn)行了心臟修復(fù),。

但是,，和各領(lǐng)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(shí)質(zhì)”“炫技大于實(shí)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(gè)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(dá)工貿(mào)有限公司于去年11月底建成,。據(jù)負(fù)責(zé)人吳建平介紹,，這是世界上第一個(gè)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(jī)由兩條軌道,、兩個(gè)支架和一個(gè)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(jìn)行電子配料,，并進(jìn)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(jī)里,。在固定好預(yù)制鋼筋結(jié)構(gòu)的同時(shí),，將打印機(jī)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(gè)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(jī)的數(shù)控系統(tǒng)中，打印機(jī)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(gè)月,，人工成本占總建筑費(fèi)用的50%左右,。吳建平說，他們用3D打印的方法建造一個(gè)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(fèi),，建筑垃圾少，工程總造價(jià)會降低,。更重要的是,，機(jī)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(fèi)有限,，所以建筑物并沒有送到實(shí)驗(yàn)室上去監(jiān)測，但按照國家對于房屋建筑設(shè)計(jì)的要求,，建造一個(gè)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(rèn)為抗震性能可以達(dá)標(biāo),。

吳建平介紹，目前打印出的別墅,，將作為公司試驗(yàn)3D打印設(shè)備的試驗(yàn)品,，不會出售。一層將作為樣板間進(jìn)行展示,，二層將用做辦公場所,。吳建平說，他們研發(fā)這個(gè)項(xiàng)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(xué)建筑學(xué)院副院長柳肅認(rèn)為,，3D打印在建筑設(shè)計(jì)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?yàn)槟壳暗慕ㄖ�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(diǎn)，柳肅說,，建筑的廢料并不是那么可怕,，有一定程度的浪費(fèi)屬于正常。而就節(jié)省工時(shí)來說,，工廠裝配同樣很快,，不一定比3D打印慢。他介紹,，發(fā)達(dá)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(yùn)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(gè)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(rèn)為，3D打印的費(fèi)用比普通的建筑貴,，是另一個(gè)阻礙技術(shù)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(guān)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)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(bào)·中青在線記者,，“如果需要驗(yàn)收,，任何人都是不敢簽字的,。”


來源：阿斯法技術(shù)