3D打印在宁“高台起跳”
3D打印机可以用各种各样材料打印。图为3D打印材料墙。
南京3D打印研究院工作人员在展示3D打印机制作的人体骨骼。
“预计年内，全国首台主体材料用3D打印机打出来的电动汽车将在我们这儿露面；今年新落户一家用3D打印机设计人工关节的公司……”紫金江宁科创特区的人士盘点着。
在南京，3D打印产业从来不缺新闻。打印飞机、汽车、洗衣机、鞋子、首饰，甚至是你自己……每一次都毫不例外引来关注的目光。虽然这是个刚刚萌芽、去年产值还只有区区千万元的“小产业”，相关企业不足30家，可它们却正在积蓄着改变生产、生活方式的能量。产业前景难以估量。
奇妙的产品，颠覆式的生产方式
去年产值600万元，今年按在手订单预计，年销售将超过4000万元——蓝蛙科技有限公司的发展速度，堪称3D打印产业爆发式增长一个“缩影”。位于紫金江宁科创特区的这家公司业务分两块：给美国一家3D打印设备做代理，为企业提供3D打印设计服务。
“蓝蛙”的老板徐驰很年轻，穿着时尚，一脸阳光。指着桌子上的一只运动鞋，他说，这是今年3月为国际知名鞋企CLARKS快速出样的订单。“现在阿迪达斯、耐克都在借助3D打印做设计，过去设计出图纸1-2周才能出样，赶时间的话，只好对着电子屏开讨论会，现在一台3D打印机一天能出几十双，设计师终于可以对着满桌子的实物挑挑拣拣了。”
除了知名运动品公司，三洋洗衣机、三星、GE等一批世界500强级别的企业也和年轻的“蓝蛙”有合作。“主要帮他们研发。传统研发，开模具成本太高，零件拆分生产再拼接的过程很复杂。现在用3D打印技术，即便你想打印的样品由金属、塑料、尼龙等多种材料组成，复合3D打印机都可以一次成型打出来，帮快速消费品公司抢时间。”徐驰说。
3D打印产品甚至可以进入人的身体。今年，上海交大机械与动力工程学院教授李翔在江宁设立了南京迈德医疗科技公司，将为骨骼模型、手术导板、人工关节提供3D打印软件服务。
“人工关节对技术要求很高，很多人爱选择进口关节，因为上面有很多微孔，移植后，人体骨骼物质可以‘爬’到人工关节上，最后长到一起。但不少国产关节表面处理的质量不行，做不好这些微孔。3D打印技术可以帮国内人工关节厂‘抄近道’，不再受工艺水平的制约，工作交给更精准的打印机就行了。” 李翔说。
在南京经济技术开发区，也“盘踞”着几家3D打印企业。走进南京煜宸激光技术集团公司，几座超大的金属打印设备正在紧张工作。“我们机器打印出的钛合金与M100钢，已经被用于国产战机的部分零部件制造，3D打印大大加速了国产尖端战机的研发进度。”公司负责人自豪地说。
据介绍，该企业借助中科院南京先进激光技术研究院的技术平台，自主研发成功全球最大加工尺寸的金属直接成型制造装备，采用快速凝固技术进行金属打印，所有的金属零件完全致密、组织细小，不需要中间热处理过程，性能优于铸件和锻件。记者了解到，北航材料学院材料加工工程系主任王华明，就是利用这台设备做研究，完成项目“大型钛合金结构件激光直接制造技术”，去年获得国家技术发明一等奖。
院士牵头建研究院，3D打印在南京高起点“起跑”
看好3D打印广阔的前景，去年12月，南京市为3D打印产业建设了“顶级”孵化平台——南京3D打印研究院。研究院位于紫金江宁科创特区，瞄准生物医疗、航天航空、汽车制造、文化创意4个重点方向，在运作模式上，参照德国弗劳恩霍夫应用技术研究院，政、产、学、研相结合，集“科技创新、技术服务、产业孵化、人才培养”四位于一体，襁褓中的创新小苗在这里将得到最细心的照顾。
研究院的牵头人卢秉恒在业内大名鼎鼎，他是3D打印行业唯一的一名中国工程院院士，其团队成员包括2名院士、7个千人计划专家、30个教授、50名博士。实验室硬件让业界艳羡，配备了全球最先进、最全的3D打印设备。走进实验室，各类3D打印机让记者大开眼界，小的只有微波炉大小，大的有一间屋子那么大。
“用‘3D制造’来命名这项新技术更合适。”卢秉恒院士说，“3D打印可以采用各种各样的材料，比如塑料丝、金属、沙子，甚至巧克力、人体干细胞等，而且能形成任意复杂的中空镶嵌形状，所以是名副其实的‘万能制造机’。它将开启产品个性化定制的时代，今后每个人都可以成为生产者，生产方式也将从大规模生产逐渐转变为小规模个性化定制。目前，3D打印在中国，生产企业小、应用少，与美国、德国等发达国家相比仍存在一定的差距，不过，5到10年内，3D打印在国内肯定会得到更多应用。”
南京3D打印研究院副董事长，南京紫金江宁特区招商局局长助理杨涛介绍：“3D打印企业多为初创型企业，根据发展规律、方向，研究院为创业企业提供了公共技术服务平台、人才培养、信息交流与产品交易三大平台；还配备了4个实验室，可供企业进行核心器件、软件、材料实验室、成型工艺等试验，设立了5个研究部，研究方向分别为研究金属、非金属、生物、文创、工业应用。”
记者注意到，这些平台规划之初，就着眼于全球化视野。比如为3D打印建设的云计算中心，肩负着信息交流、产品交易的任务。“云平台”让“云制造”成为可能：在世界任何一个角落，只要上传你的创意设计，就可以在南京3D打印研究院打印出产品。
“今天他们在研究院里孕育创意与智慧，未来我们还预留了150亩地，供他们产业化。研究院成立短短半年，已吸引了蓝蛙科技、恒宇三维、弘谷科技等16家3D打印企业，预计到年底会达到30家，产值突破5000万元。”杨涛说。
目前南京的3D打印产业链已涉及设备制造、软件设计服务、国内外设备代理、材料研发等环节。南京对3D产业的重视，和国家政策层面是相呼应的。目前，科技部已将3D打印列入了“863”计划中，提出要突破3D打印制造技术中的核心关键技术，研制重点装备产品，并在相关领域开展验证；2013年8月，工信部印发了《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018年）》，其中提到“拓宽增材制造（3D打印）技术在工业产品研发设计中的应用范围，推进增材制造在航空航天和医疗等领域的率先应用。创新政企合作模式，建立先进制造技术研发中心”。
对于3D产业的未来，恒宇三维联合创始人付金国显得信心很足，他说：“3D打印的市场很大，很难具体估值。我认为，3D打印是个性化的制造过程，也是一个数字化的制造过程。把互联网、大数据和3D打印结合在一起，将撬动真正的第三次工业革命。”
热门行业理性思考：警惕浮躁心态下的盲目扩张
当前，不管是国内还是国外，3D打印产业都是个热得发烫的话题，跑马圈地者屡见不鲜。在采访中，也有一些企业家对“热行业”给出了理性建议。
南京紫金立德电子有限公司总经理连宁，是国内第一批将3D打印进行产业化的企业家之一。他说，3D打印产业这几年发展太快，产生不少乱象，产业链上下游配套也没有跟上，消费者接受程度不高。这个行业要警惕走入前两年光伏产业盲目扩张“怪圈”的危险。
连宁说，目前全社会对3D打印的了解不够深入，3D概念的炒作也愈演愈烈，成为资本市场上的一块香饽饽。“2012年8月、12月，国内股市全线飘红，领涨的几只股票就是从事3D打印的企业。这几年，将3D打印作为一种标签来包装、宣传，拉来风投以后就上市圈钱，圈到钱以后就把3D打印扔到一边，把钱投向其他行业——国内这样的例子实在是太多了。”连宁说，在这样的浮躁心态下，3D打印发展呈现出急功近利的态势，产业分布小而散、相互抄袭的现象也不少见，不少企业完全不懂技术，学到一点皮毛就开工。他举例说，有一家3D打印机企业，为了压低成本，生产家庭用的桌面式3D打印机，连机器的开关、外罩都全部省去了。
目前，紫金立德采用的是与以色列合作研发的LOM技术，和大多数企业采用的FDM技术不同，这种技术制造的3D打印机精度更高，强度更强，但是成本也更高，主要用在航天、军工等专业领域。“一台LOM打印机大约在16万元人民币，而FDM打印机现在1万多元就能买到。”连宁说，他们的产品95%用于出口，主要客户就是欧美国家的工业设计团队。近年来，欧美经济放缓，紫金立德的日子也不好过。“紫金立德的初期投资很大，我们目前处于亏损状况，路走得比较艰难。一个新的技术，不是像人们想象的那么简单，不太可能一投入就能有很丰富的回报。”连宁说。
产业链目前的不配套，也是3D打印的瓶颈。连宁说，3D打印的前端和后端目前都不完善。“前端指的是数据源的传输，目前3D打印机必须要经过专业的编程或者图纸信息输入，一般老百姓用起来比较麻烦。就像当年的电脑，开机的时候都要输出一大串指令。3D打印机哪一天能做到傻瓜式操作，才有机会走进千家万户。而现在，研发这块软件的企业少之又少。”另一方面，就是下游的材料问题。据了解，大多数3D打印机以薄膜塑料为材料，但是企业经常面临缺货的窘态，材料生产厂家根本看不上一两吨的要货量，更不要说花力气进一步研发新型的材料。连宁说，眼下只能依靠和少数高校的实验室合作，采用他们最新研制的各种材料。未来一旦大批量生产，材料从哪里来还是个大问题。
另外，“政府的手”将影响3D打印产业的发展。“这个技术非常有前景，但发展环境又不太完善，政府对于这种战略性的新兴产业，应该给予更多具体的支持，尤其是对于具有自主知识产权的技术和成果。”连宁称，政府眼下要做的第一件事，就是制订3D打印的行业规范和标准，让整个产业生态健康起来，把“鱼龙混杂”的“鱼”赶走。
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