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3D打印自誕生以來，就被視為一項引領產業(yè)革命的技術，其使用范圍和被打印物品的形態(tài)一直在拓展。3D打印技術應用領域也是當今各國制造業(yè)競相積極研究的前沿領域。2014年11月19日，澳大利亞研究理事會聯(lián)合多個工業(yè)合作伙伴共同投資900萬澳元成立了一個專注于3D打印技術研發(fā)及應用的研究中心。該研究中心全稱是“澳大利亞研究理事會研究中心—通過高價值增材制造轉化澳大利亞制造業(yè)”，由澳大利亞莫納什大學增材制造中心主任吳鑫華教授領導。
熱技術需要冷思考
在吳鑫華看來，目前國內對3D打印技術熱度過高，而理性不足。她說：“過去國內對3D打印的研究主要集中在噴粉技術，粉末床打印主要是針對塑料材料，近兩年才開始重視金屬粉末床3D打印，但目前仍過分注重打印形態(tài)而忽視了其實用性。”她認為，實現(xiàn)3D技術工業(yè)化發(fā)展不能盲目，用戶需要與專業(yè)人士合作，而不能僅僅寄希望于一臺3D打印機，更不能僅追求‘形似’，而忽略其實用性能。
她建議，利用3D打印技術制造產品，特別是高附加值的產品，如航空航天部件，用戶一定需要跟專業(yè)技術人員緊密合作。這些產品對機械性能要求很高，在打印過程中要根據材料選用不同加工參數，如掃描速度、激光功率等，都需要材料工程專家反復實驗和通過優(yōu)化研究來調節(jié)。
3D打印的出現(xiàn)被看作是一項引領產業(yè)革命的技術，距離人們期待的產業(yè)化應用已經很接近。吳鑫華認為，目前主要有兩種情況阻礙了3D打印產業(yè)化的步伐——一 是有資金、市場而沒有技術，二是有技術卻沒有市場和足夠資金。此外，她還指出，由于尺寸限制，3D打印技術畢竟不可能替代所有生產工藝，一些較大的構件和 產品數量大的構件仍需要傳統(tǒng)技術制造。
航空、醫(yī)藥、汽車制造是應用熱點
3D打印技術目前主要應用于航空航天、醫(yī)療制藥和汽車制造等行業(yè)，這些行業(yè)正在尋求創(chuàng)新技術以生產高性能、結構復雜的工程部件。吳鑫華向人民網記者介紹：“目前應用3D打印技術的行業(yè)普遍具有高附加值、對創(chuàng)新要求高等特點，其中最具代表性的是航空航天業(yè)。去年，一些通過3D打印技術生產的飛機發(fā)動機已通過試驗，達到國際適航標準，今年一些歐美航空發(fā)動機公司已準備開始批量訂購。”
醫(yī)療制藥這一關系民生的領域也是3D打印技術的研究和應用熱點之一。今年10月，墨爾本圣文特森醫(yī)院的一名醫(yī)生使用3D打印技術幫助一名澳大利亞男子制造出了其腳跟骨的復制物，以避免他因為癌癥而失去一條腿。
3D打印技術在醫(yī)療界的研究和應用不斷帶來令人振奮的消息，不過吳鑫華也指出，目前類似手術還僅是個案，距離成為常規(guī)醫(yī)療手段還需時日。新藥物、新療法的審批通常需要建立在數年、大規(guī)模的臨床試驗基礎上，目前這些工作都尚在進行中。
但3D打印在醫(yī)療界的應用也并非遙不可及，吳鑫華對人民網記者說：“莫納什大學目前已與南京鼓樓醫(yī)院、江蘇省人民醫(yī)院簽約合作，莫納什大學通過3D打印技術把‘量身定制’醫(yī)療器械和植入構件變成現(xiàn)實，比如打印適合左利手醫(yī)生使用的醫(yī)療器械等。”
3D打印技術優(yōu)勢不可替代
3D打印技術在產業(yè)化應用上具有不可替代的優(yōu)勢。目前，3D打印技術的熱點研究領域是打印具有挑戰(zhàn)性且實用性強的是金屬材質。在過去的四五年里，得益于大功率纖維激光技術發(fā)展，較為先進的粉末床打印技術飛速發(fā)展。粉末床打印技術通過激光熔化金屬，能夠精準制造出復雜部件，而且部件的組織結構和力學性能具有 高度的重復性，這是工業(yè)化生產的一個必要前提。莫納什大學去年從德國引進了一臺世界上尺寸最大的金屬打印機，打印尺寸可達600*400*500毫米，這臺打印機目前全負荷使用。
談起這項技術的優(yōu)勢，吳鑫華說：“首先，它提高了生產效率。以往，一個工業(yè)部件從設計到出成品通常需要一兩年時間，3D打印技術可以把這個過程縮短到幾天。其次，它提高了制造復雜構件的可行性。傳統(tǒng)的鑄造、鍛造等技術難以制造結構復雜的部件，而這恰恰是3D打印技術擅長的。”
吳鑫華認為，3D打印之所以被稱為具有世界性革命意義的技術，比起工業(yè)上的起步，更需要引起注意的是它打破了人們的傳統(tǒng)思維方式。“過去，設計人員在構思時會有不確定產品是否可以生產的顧慮，現(xiàn)在他們大可以放開束縛自由設計。同時，3D打印技術應用領域為未來的教育打開了一片新天地，促進對兒童想象力和思維的開發(fā)。”
