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早在2012年英國《經(jīng)濟學人》雜志發(fā)表專題文章,，稱3D打印 (增材制造) 將是第三次工業(yè)革命,，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，如今產(chǎn)業(yè)界更多地思考如何將3D打印發(fā)揮出其獨特的功效,，而不僅僅是概念的炒作,。

在美國佛羅里達州邁阿密 Nicklaus 兒童醫(yī)院，年幼的Mia長期承受著呼吸不暢的折磨,。她是一個心臟罕見疾病患者,，雙層脈弓糾纏在一起，血管環(huán)纏繞在氣管和食道的四周,，抑制空氣流動,，并導致咳嗽和呼吸道反復感染。

Nicklaus 兒童醫(yī)院參照 Mia 的 CT 掃描圖,，制作了3D 打印心臟模型,。有了這個模型，兒童心血管外科主任 Redmond Burke醫(yī)生和他的團隊便能確定脈弓需要分離的部位,，以達到最佳的治療效果,。

借助于Stratasys 3D打印解決方案，那些扭曲的血管可以采用不同的顏色分層打印出來,，借助熱成像技術(shù)最大程度地還原細節(jié),。短短兩個月，Mia 就從手術(shù)中恢復過來,，回歸正常生活,，告別了四年因誤診而經(jīng)歷的痛苦生活。對于外科醫(yī)生而言,，一個精確的 3D 模型比單純的先進成像技術(shù)更有價值,。

Stratasys公司是FDM打印技術(shù)發(fā)明者和全球最大的工業(yè)/專業(yè)級3D打印機公司，其亞太及日本地區(qū)總裁Omer Krieger分享這些案例時解釋說,，3D打印在醫(yī)療模型領(lǐng)域大有可為,。每個人的病灶都不一樣，用CT掃描病灶部位后,，再用不同的色彩,，硬性或軟性的材料把相關(guān)部位打印出來,，將方便外科手術(shù)醫(yī)生進行手術(shù)規(guī)劃。

3D打印,，想說愛你不容易
從1983年第一臺3D打印機問世以來,，行業(yè)發(fā)展到今天，3D打印技術(shù)的價值和對傳統(tǒng)制造的破壞性影響還沒有發(fā)揮到極致,。根據(jù)咨詢公司安永的調(diào)研,，只有4%的公司在戰(zhàn)略層面運用到了3D打印的技術(shù)，還有76%的企業(yè)對此沒有經(jīng)驗,。但是根據(jù)全球知名研究和咨詢公司Gartner發(fā)布的2017年3D打印行業(yè)的預測報告,，到2020年，10%的工業(yè)運營商會將機器人,、3D打印技術(shù)整合到制造業(yè)流程中;在醫(yī)療領(lǐng)域,，30%的內(nèi)部醫(yī)療植入物和設備將是3D打印的;此外，產(chǎn)品生產(chǎn)時間將因3D打印減少25%,，全球75%的制造業(yè)務將整合3D打印工具,、夾具用于生產(chǎn)成品。

與大規(guī)模工業(yè)制造需要開模相比,，3D打印技術(shù)的好處很明顯,，能迅速將設計創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨铮�尤其擅長復雜結(jié)構(gòu)的制作,，便于設計師和用戶進行早期設計驗證,，幫助縮短研發(fā)周期，制作過程不用考慮生產(chǎn)工藝,，可以直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體等等,。

Omer Krieger說，“此前3D打印多是在第一階段原型階段使用,，現(xiàn)在逐步進入工具制作的階段,，我們要達成的是第三階段的目標，即實現(xiàn)直接數(shù)字制造(DDM),，即用3D打印直接走向生產(chǎn)制造,，做出最終使用的零件�,！�

原材料的制約
直接數(shù)字制造是根據(jù) 3D CAD 數(shù)據(jù)進行 3D 打印,，直接制造最終產(chǎn)品的制作流程，包括制造產(chǎn)品原型,、生產(chǎn)工具或最終零部件等。這種“智能制造”的方式能顯著縮短交付時間和生產(chǎn)成本,，并具有小批量生產(chǎn)優(yōu)勢,，幫助企業(yè)快速響應客戶需求及市場變化,。

醫(yī)療和航空航天領(lǐng)域恰好是對打印材料和技術(shù)要求極高，又需要采用個性化定制的領(lǐng)域,，而在汽車和電子電氣行業(yè),， 3D 打印技術(shù)已經(jīng)開始用于超小規(guī)模量產(chǎn)和備件生產(chǎn)�,！斑@是生產(chǎn)制造概念的革新,，增材制造不會替代傳統(tǒng)制造業(yè)，反而是在全新的領(lǐng)域進行開拓,�,！監(jiān)mer Krieger說。
但是要實現(xiàn)這一目標卻對打印材料提出了極高的要求,，不僅要滿足強度等功能要求,，還要滿足對表面光滑程度、美觀度的要求,。為此,，化工業(yè)巨頭巴斯夫于2017年9月1日成立新公司——巴斯夫 3D 打印解決方案有限公司，主要致力于建立和拓展3D打印材料,、系統(tǒng)解決方案,、組件和服務等業(yè)務。

在化工行業(yè),，巴斯夫擁有廣泛的 3D 打印材料產(chǎn)品組合,，包括各種熱塑性工程塑料、聚氨酯,、丙烯酸酯系統(tǒng)(如感光聚合物),、光敏材料、功能添加劑,、穩(wěn)定劑,、顏料和金屬系統(tǒng)等等。在獨立成型部件的工業(yè)制造領(lǐng)域(如汽車制造),，巴斯夫為激光燒結(jié)工藝開發(fā)的聚酰胺-6 粉末比普遍使用的聚酰胺-12提高了成品的強度和熱穩(wěn)定性,。巴斯夫亞太創(chuàng)新園(上海)的3D打印研發(fā)實驗室里，研發(fā)人員正在開發(fā)面向高沖擊強度 3D 打印功能件的先進油墨和樹脂材料,�,！斑@是因為采用現(xiàn)有3D 打印先進技術(shù)生產(chǎn)的塑料部件在機械和熱力性質(zhì)方面往往有局限性。我們需要有針對性地改善材料性質(zhì),，滿足塑料,、陶瓷或金屬部件生產(chǎn)的要求。”巴斯夫新業(yè)務公司3D打印高級業(yè)務發(fā)展經(jīng)理Michael Tang說,�,！拔磥�3D打印技術(shù)能否普及取決于打印產(chǎn)品的價格是否更加經(jīng)濟實惠。因此,，重點在于降低材料和設備成本,、增加產(chǎn)量和提高質(zhì)量�,！�

讓飛機成為3D打印的產(chǎn)物
與Stratasys主要從事塑料和復合材料打印不同的是,，美國工業(yè)公司霍尼韋爾在航空航天領(lǐng)域首次嘗試金屬材料打印。塑料打印和金屬打印是兩個完全不同的概念,，兩者之間沒有任何的共通性,。

2015年1月，霍尼韋爾成為第一家使用電子束熔煉(EBM)技術(shù)(即3D打印),，利用鉻鎳鐵合金718生產(chǎn)航空航天零部件的企業(yè),。 鉻鎳鐵合金作為“超合金”，是一種擁有若干關(guān)鍵特性的合金,，耐氧化和耐腐蝕,，在高溫高壓等極端條件下也適用，因此可用于飛機發(fā)動機,。

2015年1月28日,，霍尼韋爾首次正式使用這種材料和技術(shù)生產(chǎn)航空航天組件，在HTF7000發(fā)動機上實驗設計管腔,。 通過將8個不同零件號合并成一個限定的零件編號的設計,，交付時間可從數(shù)月減少至數(shù)周。最終可獲得一個質(zhì)量更好的零件,，同時實現(xiàn)軋制產(chǎn)量增加,、減少庫存、提升生產(chǎn)速度,，降低生產(chǎn)成本,。有了成功經(jīng)驗的支撐，霍尼韋爾開始用同樣的技術(shù)和材料生產(chǎn)后軸承渦輪支架(RBTS),，并且已經(jīng)確定考慮運用3D打印技術(shù)生產(chǎn)多種零件,。

霍尼韋爾航空航天增材制造專家Donald Godfrey 說道，“3D打印開啟了航空制造業(yè)的新篇章,。下一個大的推動將是用該技術(shù)制造輔助工具,，霍尼韋爾正在開發(fā)這項技術(shù)來幫助降低工具上的預算，并推動其投入生產(chǎn),，在減少零部件耗費成本的同時提高質(zhì)量(軋制產(chǎn)量),。隨著3D打印應用的普及,，我們預計航空業(yè)將進入一個快速供應鏈管理階段，因為公司們都可以在網(wǎng)上打印所需的部件了,�,！�

與此同時，Stratasys也成為了空客公司的供應商,，專門為其生產(chǎn)A350型號飛機的零部件。雖然定單量很小,，只有36個零部件,，因為這些零部件在每架飛機上可能只會用到一個或者幾個，但這些小小的進步里埋藏著前景廣闊的未來,。

來源：中國經(jīng)營網(wǎng) 商學院作者：錢麗娜