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3D资讯
首页 > 资讯中心青岛3D打印 青岛打“组合拳”
发布时间：2022-01-27
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还记得成龙拍摄的電(diàn)影《十二生肖》里的一个镜头吗？成龙盗取兽首时，对十二兽首扫描后，一台机器立即制造出了一个一模一样的赝品，这台神奇的机器就是3D打印机。3D打印技术的应用(yòng)还有(yǒu)各种不可(kě)思议之处：一个外观同油彩筆(bǐ)并无差别的3D打印筆(bǐ)，可(kě)以短时间内画出任何立體(tǐ)物(wù)；麻省理(lǐ)工大學(xué)使用(yòng)3D打印技术打印出了能(néng)够吹出悦耳声音的長(cháng)笛；世界第一台完全由3D打印技术生产的汽車(chē)已经面世……这就是3D打印技术。
近日，世界3D产业联盟大会在青召开，全球顶级3D打印产业的企业和科(kē)研人员把这一尖端产业带到岛城。我市已经有(yǒu)20余家从事3D打印开发技术的企业，他(tā)们或是从事着3D打印机的研发、设备的销售，或是推广着各种3D打印产品。围绕着这个充满想象力和未来感的行业，他(tā)们坚信
：3D打印无所不“打”。
完美复制堪比“克隆人”
使用(yòng)全息相机进行360度的扫描，人體(tǐ)全身的数据输入電(diàn)脑后生成一个全息影像，再把数据输入3D打印机，两三天后，使用(yòng)树脂打印出来的另一个“你”就会出现在面前。同样的肤色，缩小(xiǎo)版的身材，就像電(diàn)影中的“克隆人”。这不是科(kē)幻片，而是真实生活中的场景。在崂山(shān)區(qū)一家商(shāng)场内，一家3D打印照相馆正在提供着这种服務(wù)。 青岛3D打印
在李沧區(qū)书院路小(xiǎo)學(xué)，五年级的小(xiǎo)學(xué)生正在操作着一台3D打印机，通过控制電(diàn)脑软件中的数字模型，这台3D打印机一层一层地将食用(yòng)蜡制成的原材料打印成一个儿童玩具。这是3D打印进校园活动中的一幕。孩子们使用(yòng)的3D打印机就是由我市一家企业研发生产的，每台价格不到万元，也是3D打印机中的入门机，被称為(wèi)桌面级应用(yòng)机。
“打印机使用(yòng)的耗材是食用(yòng)蜡，杜绝了污染，可(kě)以保证整个过程安全。”书院路小(xiǎo)學(xué)辅导员刘老师告诉记者，这种打印机内的電(diàn)脑程序是CAD制图软件，小(xiǎo)學(xué)生可(kě)以通过这款制图软件自己學(xué)习三维模型的创建。“比如孩子设计出一个小(xiǎo)兔子，3D打印机就能(néng)打印出小(xiǎo)兔子。通过學(xué)习，可(kě)以让孩子们接触到3D打印的科(kē)普知识。”
精密零部件装上飞机
“我们合作研发的飞机零部件的3D打印技术已经实现了应用(yòng)，3D打印出来的零部件也已经应用(yòng)到了飞机零部件的生产过程中。”林润雄教授告诉记者。由中航科(kē)技与青岛前哨精密机械、青岛科(kē)技大學(xué)合作的金属3D打印在这一领域也已实现了航空制造业的生产制造。 青岛3D打印
在该公司位于周口路上的实验室内，记者看到了这神奇的一幕。一台高度约6米，宽度约4米的大型密封3D打印机正在喷制着金属耗材。工作人员将一些灰色粉末装入3D打印机内，3D打印机内的激光喷头开始打印，打印出来的金属粉末已经变成了固體(tǐ)。“大约3到5天的时间，激光打印喷头将打出一个结构精密细致的金属构件，这个金属构件已经可(kě)以应用(yòng)到飞机制造领域。
一个细胞实现器官移植
“在3D打印这个行业里，最具有(yǒu)科(kē)幻色彩的应该是人體(tǐ)器官的打印了。”在青岛尤尼科(kē)技3D打印公司内，记者看到，扫描仪扫描一个颅骨缺失的患者的头骨影像，颅骨缺失部分(fēn)在计算机内形成一个独立的影像，3D打印机再将这个影像一点一点打印出来。工作人员将一些白色细長(cháng)的線(xiàn)条接入3D打印机内部，另一端3D打印机的喷头开始打印出白色的固體(tǐ)。这些白色的固體(tǐ)是与人體(tǐ)兼容的高分(fēn)子材料，也就是可(kě)以直接植入患者體(tǐ)内的颅骨部分(fēn)。
“3D打印对医疗的颠覆性是巨大的。一名患者要更换自己的肾脏，那么3D打印技术会先提取这名患者的干细胞，通过3D打印技术培育出同患者體(tǐ)内肾脏一样的肾脏，再植入患者的體(tǐ)内，实现肾脏移植。”工作人员告诉记者，以眼角膜為(wèi)例，500万盲人里现在只有(yǒu)1万人可(kě)以实现移植，如果眼角膜实现3D打印，这些患者都将重见光明。
■内存
什么是3D打印？
三维+复制=3D打印
“3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文(wén)件為(wèi)基础，运用(yòng)粉末状金属或塑料等可(kě)粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物(wù)體(tǐ)的技术。3D打印通常是采用(yòng)数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用(yòng)于制造模型，后逐渐用(yòng)于一些产品的直接制造，已经有(yǒu)使用(yòng)这种技术打印而成的零部件。如果不考虑成本的因素，3D打印技术可(kě)以‘制造’出任何一种现有(yǒu)的东西或是还没有(yǒu)的东西，支撑起人类的想像力。”华中科(kē)技大學(xué)史玉升教授在高新(xīn)區(qū)培育“青岛3D打印公共技术服務(wù)平台”项目，他(tā)这样為(wèi)3D打印定义。
“3D打印首先应该分(fēn)开认识，3D代表着三维、立體(tǐ)，打印代表着复制，3D打印技术，打印不仅仅是平面，而是一个立體(tǐ)物(wù)。”史玉升教授告诉记者，生活里的物(wù)品几乎都是立體(tǐ)的，3D打印技术意味着这些物(wù)品都可(kě)以被打印出来。这种技术目前应用(yòng)最多(duō)的是人體(tǐ)玩偶或是蜡像的打印，比如扫描一下人的头部，就可(kě)以快速制作出一个搭配上各种服饰的卡通玩偶来。
“最简单的桌面级的3D打印机只要数千元的价格，主要应用(yòng)在中小(xiǎo)學(xué)进行3D打印知识的科(kē)普。”史玉升告诉记者，最贵的打印机价格高达数千万元，可(kě)以用(yòng)来制作精密金属件，应用(yòng)到高科(kē)技的航空、汽車(chē)制造领域。
3D打印如何实现？
材料+软件+设备=立體(tǐ)打印 青岛3D打印
“3D打印技术依靠的生产设备，我们可(kě)以理(lǐ)解為(wèi)类型不同的打印机，这些打印机由不同的喷头组成，使用(yòng)不同的耗材，再按照软件设定的程序和步骤，打印出我们想要的东西。”青岛科(kē)技大學(xué)材料學(xué)林润雄教授告诉记者，3D打印机内部由不同规格的喷头组成，进行立體(tǐ)打印。比如要打一个简单的玩具，一个喷头会按照電(diàn)脑设计好的流程进行打印，通过一点点的喷制，最终打印出一个玩具来。“我们把3D打印机使用(yòng)的原材料，称為(wèi)耗材，同普通打印机的耗材不同。普通打印机使用(yòng)的耗材是墨盒里的液體(tǐ)，而3D打印机使用(yòng)的耗材可(kě)以是液體(tǐ)，也可(kě)以是金属粉末，还可(kě)以是高分(fēn)子合成材料，还可(kě)以是人體(tǐ)细胞。
3D打印有(yǒu)哪些优势？
摆脱传统制造业束缚 青岛3D打印
“3D打印的一个最突出的优势是可(kě)以摆脱传统制造业的束缚。”青岛高新(xīn)區(qū)管委副主任王永健告诉记者，比如人體(tǐ)器官，传统制造业是无法制造的，而3D打印可(kě)以实现人體(tǐ)器官的快速培育和复制，同时避免了人體(tǐ)排斥。再比如，传统制造业制造一种产品，首先需要开模，制造出生产这种产品的模具来，再使用(yòng)模具生产这种产品，但3D打印技术只要输入相应的产品数据，就可(kě)以直接打印出来，省去了模具的研发费用(yòng)，摆脱了模具对制造业的束缚。
“3D技术可(kě)以应用(yòng)在生物(wù)医药、工业制造、文(wén)化创意等等非常广泛的领域。同时，3D打印技术是面向设计的技术，这种技术可(kě)以让飞机飞得更高，火車(chē)跑得更快，可(kě)以生产出更个性化的产品。”王永健认為(wèi)，西方國(guó)家认為(wèi)3D打印技术将引领第三次世界工业革命，但3D技术无法替代传统制造业，它起到的作用(yòng)是加快一项产品的研发和生产时间。
青岛3D打印形成产业链
我市已有(yǒu)多(duō)个國(guó)内顶级科(kē)研机构落户 瞄准工业级和生物(wù)医學(xué)级领域
目前，我市从事3D打印技术的企业已经有(yǒu)20余家，主要分(fēn)布在市北區(qū)、李沧區(qū)、高新(xīn)區(qū)和黄岛區(qū)，以高新(xīn)區(qū)為(wèi)龙头。这些企业的业務(wù)范围涵盖了3D打印技术、高分(fēn)子材料的研发，3D打印机的推广应用(yòng)，以及3D打印机的制造。一条完整的3D产业链条已经逐渐形成。与此同时，3D打印技术也将给我市人才、科(kē)技提升带来巨大机遇。
青岛构建完整3D产业链
“目前，青岛在3D打印这个行业有(yǒu)非常多(duō)的企业，整个行业链条配备较為(wèi)完善。”青岛市发改委相关负责人告诉记者，位于周口路上的中航工业青岛科(kē)技园增材制造技术中心在3D打印的技术研发、人才培养、产业培育、市场拓展等方面开展工作，以航空关键零部件制造技术為(wèi)基础，代表着3D打印金属领域里的佼佼者。西安交通大學(xué)引进快速制造國(guó)家工程研究中心卢秉恒院士团队，先后与胶州市、青岛高新(xīn)區(qū)签约，设立西安交大青岛研究院，打造较為(wèi)完整的3D打印产业链。由尤尼科(kē)技公司和美國(guó)Drexel大學(xué)教授、机械工程协会周功耀院士联合研发的 “re-human”生物(wù)打印机在青岛问世，成為(wèi)國(guó)内首台可(kě)以打印人體(tǐ)心脏支架及骨骼材料的3D生物(wù)打印机。这些企业代表着3D打印技术的发展方向，承担着3D打印机的研发和制造领域的突破，并让技术真正落地，实现生产。
此外，以三迪时空网站、青岛瑞阳等企业為(wèi)代表的公司则瞄准了3D打印产业的推广和销售领域，较為(wèi)完整的3D产业链条已经基本形成。
向生物(wù)金属制造领域进军
据青岛市发改委相关负责人介绍，我市已把3D打印作為(wèi)重要的战略性新(xīn)兴产业，市发改委正在牵头研究编制3D打印产业发展规划，筹备在高新(xīn)區(qū)和环胶州湾北部區(qū)域集中布局3D打印产业发展带，围绕3D打印软件集成、材料开发、关键器件、应用(yòng)示范等领域开展研发和应用(yòng)，争取到2020年实现商(shāng)用(yòng)3D打印机、打印材料以及3D打印生产服務(wù)产业化，培育出若干个居國(guó)际同行业前列的品牌企业，产值达到100亿元。“生物(wù)医學(xué)级3D打印技术的发展可(kě)能(néng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我们的预期，3-5年左右，3D打印技术在人體(tǐ)器官打印、细胞打印等方面可(kě)能(néng)会有(yǒu)重大突破。”市发改委相关负责人介绍说，青岛制造将瞄准未来3D打印最核心的工业级和生物(wù)医學(xué)级领域。
■机遇
3D打印材料是突破口
“金属材料等具有(yǒu)高附加值的打印材料上，目前國(guó)内还没有(yǒu)成熟的生产企业，國(guó)内重要的打印材料还只能(néng)依赖进口。此外，激光器等3D打印设备的核心部件也基本依赖进口。这在很(hěn)大程度上限制了國(guó)内3D打印的发展。”青岛科(kē)技大學(xué)的林润雄教授告诉记者，可(kě)喜的是,作為(wèi)突破口目前青岛众多(duō)3D打印企业都已把3D打印耗材的研发作為(wèi)一个重点方向。
中航科(kē)技青岛精密机械研究中心的工作人员同样告诉记者，他(tā)们研发的材料已经申请了16项专利。这些高分(fēn)子材料已经推广到全國(guó)多(duō)家3D打印企业，成為(wèi)重要的耗材来源。
专业复合型人才需求量大
“3D行业需要的人才非常多(duō)，因為(wèi)它是一种复合學(xué)科(kē)。如果仅仅是让3D打印机实现打印，那么涉及软件编程、材料學(xué)、基础加工、自动化控制等等一系列的专业，这些人才可(kě)以保障3D打印技术的实现，但如果具體(tǐ)到打印某个物(wù)品，仅仅这些人才是不够的。”青岛科(kē)技大學(xué)材料學(xué)的林教授告诉记者，比如要打印一辆汽車(chē)，那么外型设计、零部件标准，又(yòu)需要更多(duō)的人才。3D打印的产业链条建立起来后，对专业复合型人才的需求量会非常大。“这对于青岛的城市竞争力会有(yǒu)一个很(hěn)大的提升。”林润雄认為(wèi)，越来越多(duō)的3D打印技术方面的人才将被吸引到青岛来，快速提高“青岛制造”的人才厚度和广度。
个性蛋糕打印出来
与3D打印结缘的崔颖和他(tā)的团队从代理(lǐ)走上自主研发之路
“我们团队跟食品级的3D打印技术较上劲了，我们就想用(yòng)3D打印技术打印出越来越多(duō)的食品。”今年36岁的崔颖和他(tā)的团队已经与3D打印结缘4年了，投入了数百万元，依然还在研发路上，而技术上的分(fēn)歧常常是团队成员之间绕不开的难题。他(tā)们把研究的目光瞄准了生日蛋糕，通过打印机把客户想要的蛋糕图案直接打印出来。
团队瞄准食品级打印机
“最早我们是代理(lǐ)销售3D打印机的，但后来看好这个项目，决定一起投入进行研发。”崔颖告诉记者，经历了多(duō)次挫折，他(tā)们已经放弃了工业级打印机的研发。“工业级的打印机对于研发的要求太高，成本太大，不适合我们这种刚起步的民(mín)营企业。”崔颖和团队把目光放到了食品级的3D打印机上。“我们已经研究成功可(kě)以打印奶油蛋糕的3D打印机了，就等专利审批下来了。”崔颖说，这种打印机可(kě)以直接在蛋糕胚子上打印出个性化的图案，实现蛋糕的私人定制。“这种食品级的打印机原料比较好找，省掉了对原料的研发环节。”
最大分(fēn)歧是技术难题
“我们团队成员已经投入了数百万元了，遇到的最大分(fēn)歧常常是技术方面的。”崔颖告诉记者，比如3D打印机内的一个冷却环节，团队成员常常会提出多(duō)个方案，每个方案在投入实验前都要进行反复的讨论，分(fēn)歧不可(kě)避免。“因為(wèi)一旦敲定方案就要投入资金研发，所以每个人都很(hěn)慎重。”崔颖说，从事3D打印4年，目前还没有(yǒu)回报，仅仅是能(néng)维持成本，保证能(néng)够持续走下去。他(tā)和团队成员们也曾经犹豫过，是向前还是散伙，但大家还是一致看好这个产业，决定走下去。
再难也要走下去
尤尼科(kē)技公司的总经理(lǐ)王红坚信3D打印之路将越走越好
在众多(duō)从事3D打印行业的企业中，王红创建的尤尼科(kē)技是较具代表性的一家，她从美國(guó)留學(xué)归来后，把2000万元资产全部投入到了3D打印产业中。在生物(wù)医疗方面实现突破，争取打印眼角膜和人體(tǐ)器官，是王红一直奋斗的目标。
租房住也要搞3D打印
2007年，43岁的王红来到美國(guó)求學(xué)，接触到了美國(guó)先进的打印技术。“在出國(guó)留學(xué)之前，我就从事打印机行业，但3D打印机我从没听说过。”王红告诉记者，这完全颠覆了她对打印机的认知。2010年，王红回到國(guó)内搞起了3D打印机的研发，从零开始培养自己的技术团队，但实际困难遠(yuǎn)比想象中大。走上3D打印这条路，王红发现自己走上了一条砸钱路。“我2000万元的身家已经砸进去了，连房子也已经卖掉了。”王红告诉记者，早年从事打印机销售让她有(yǒu)一定的积蓄，但研发3D打印的投入让她发现，这些积蓄是杯水車(chē)薪。仅仅一个3D打印机的喷头需要5万美金；一次眼角膜细胞基质的培育，1克就需要1万元；科(kē)研人员的工资和薪金在产品研发成功前都是未知数。
坚信3D打印梦会圆
经过3年的辛苦试验，通过驱动软件的深度研发、代码转换的反复调试 、喷头精度的持续改进，王红和她的团队终于在2012年12月份制成了青岛第一批桌面民(mín)用(yòng)级机器，并推广到青岛的小(xiǎo)學(xué)校园中。4年过去了，王红带领的团队也取得了一些成绩：桌面级3D打印机走进校园；世界首台彩色打印机研发成功；能(néng)够打印骨骼的生物(wù)打印机研发成功；眼角膜细胞3D打印培育进入研发阶段；人體(tǐ)蜡像3D打印机研发成功……
近日，世界3D产业联盟大会在青召开，全球顶级3D打印产业的企业和科(kē)研人员把这一尖端产业带到岛城。我市已经有(yǒu)20余家从事3D打印开发技术的企业，他(tā)们或是从事着3D打印机的研发、设备的销售，或是推广着各种3D打印产品。围绕着这个充满想象力和未来感的行业，他(tā)们坚信
：3D打印无所不“打”。
完美复制堪比“克隆人”
使用(yòng)全息相机进行360度的扫描，人體(tǐ)全身的数据输入電(diàn)脑后生成一个全息影像，再把数据输入3D打印机，两三天后，使用(yòng)树脂打印出来的另一个“你”就会出现在面前。同样的肤色，缩小(xiǎo)版的身材，就像電(diàn)影中的“克隆人”。这不是科(kē)幻片，而是真实生活中的场景。在崂山(shān)區(qū)一家商(shāng)场内，一家3D打印照相馆正在提供着这种服務(wù)。 青岛3D打印
在李沧區(qū)书院路小(xiǎo)學(xué)，五年级的小(xiǎo)學(xué)生正在操作着一台3D打印机，通过控制電(diàn)脑软件中的数字模型，这台3D打印机一层一层地将食用(yòng)蜡制成的原材料打印成一个儿童玩具。这是3D打印进校园活动中的一幕。孩子们使用(yòng)的3D打印机就是由我市一家企业研发生产的，每台价格不到万元，也是3D打印机中的入门机，被称為(wèi)桌面级应用(yòng)机。
“打印机使用(yòng)的耗材是食用(yòng)蜡，杜绝了污染，可(kě)以保证整个过程安全。”书院路小(xiǎo)學(xué)辅导员刘老师告诉记者，这种打印机内的電(diàn)脑程序是CAD制图软件，小(xiǎo)學(xué)生可(kě)以通过这款制图软件自己學(xué)习三维模型的创建。“比如孩子设计出一个小(xiǎo)兔子，3D打印机就能(néng)打印出小(xiǎo)兔子。通过學(xué)习，可(kě)以让孩子们接触到3D打印的科(kē)普知识。”
精密零部件装上飞机
“我们合作研发的飞机零部件的3D打印技术已经实现了应用(yòng)，3D打印出来的零部件也已经应用(yòng)到了飞机零部件的生产过程中。”林润雄教授告诉记者。由中航科(kē)技与青岛前哨精密机械、青岛科(kē)技大學(xué)合作的金属3D打印在这一领域也已实现了航空制造业的生产制造。 青岛3D打印
在该公司位于周口路上的实验室内，记者看到了这神奇的一幕。一台高度约6米，宽度约4米的大型密封3D打印机正在喷制着金属耗材。工作人员将一些灰色粉末装入3D打印机内，3D打印机内的激光喷头开始打印，打印出来的金属粉末已经变成了固體(tǐ)。“大约3到5天的时间，激光打印喷头将打出一个结构精密细致的金属构件，这个金属构件已经可(kě)以应用(yòng)到飞机制造领域。
一个细胞实现器官移植
“在3D打印这个行业里，最具有(yǒu)科(kē)幻色彩的应该是人體(tǐ)器官的打印了。”在青岛尤尼科(kē)技3D打印公司内，记者看到，扫描仪扫描一个颅骨缺失的患者的头骨影像，颅骨缺失部分(fēn)在计算机内形成一个独立的影像，3D打印机再将这个影像一点一点打印出来。工作人员将一些白色细長(cháng)的線(xiàn)条接入3D打印机内部，另一端3D打印机的喷头开始打印出白色的固體(tǐ)。这些白色的固體(tǐ)是与人體(tǐ)兼容的高分(fēn)子材料，也就是可(kě)以直接植入患者體(tǐ)内的颅骨部分(fēn)。
“3D打印对医疗的颠覆性是巨大的。一名患者要更换自己的肾脏，那么3D打印技术会先提取这名患者的干细胞，通过3D打印技术培育出同患者體(tǐ)内肾脏一样的肾脏，再植入患者的體(tǐ)内，实现肾脏移植。”工作人员告诉记者，以眼角膜為(wèi)例，500万盲人里现在只有(yǒu)1万人可(kě)以实现移植，如果眼角膜实现3D打印，这些患者都将重见光明。
■内存
什么是3D打印？
三维+复制=3D打印
“3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文(wén)件為(wèi)基础，运用(yòng)粉末状金属或塑料等可(kě)粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物(wù)體(tǐ)的技术。3D打印通常是采用(yòng)数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用(yòng)于制造模型，后逐渐用(yòng)于一些产品的直接制造，已经有(yǒu)使用(yòng)这种技术打印而成的零部件。如果不考虑成本的因素，3D打印技术可(kě)以‘制造’出任何一种现有(yǒu)的东西或是还没有(yǒu)的东西，支撑起人类的想像力。”华中科(kē)技大學(xué)史玉升教授在高新(xīn)區(qū)培育“青岛3D打印公共技术服務(wù)平台”项目，他(tā)这样為(wèi)3D打印定义。
“3D打印首先应该分(fēn)开认识，3D代表着三维、立體(tǐ)，打印代表着复制，3D打印技术，打印不仅仅是平面，而是一个立體(tǐ)物(wù)。”史玉升教授告诉记者，生活里的物(wù)品几乎都是立體(tǐ)的，3D打印技术意味着这些物(wù)品都可(kě)以被打印出来。这种技术目前应用(yòng)最多(duō)的是人體(tǐ)玩偶或是蜡像的打印，比如扫描一下人的头部，就可(kě)以快速制作出一个搭配上各种服饰的卡通玩偶来。
“最简单的桌面级的3D打印机只要数千元的价格，主要应用(yòng)在中小(xiǎo)學(xué)进行3D打印知识的科(kē)普。”史玉升告诉记者，最贵的打印机价格高达数千万元，可(kě)以用(yòng)来制作精密金属件，应用(yòng)到高科(kē)技的航空、汽車(chē)制造领域。
3D打印如何实现？
材料+软件+设备=立體(tǐ)打印 青岛3D打印
“3D打印技术依靠的生产设备，我们可(kě)以理(lǐ)解為(wèi)类型不同的打印机，这些打印机由不同的喷头组成，使用(yòng)不同的耗材，再按照软件设定的程序和步骤，打印出我们想要的东西。”青岛科(kē)技大學(xué)材料學(xué)林润雄教授告诉记者，3D打印机内部由不同规格的喷头组成，进行立體(tǐ)打印。比如要打一个简单的玩具，一个喷头会按照電(diàn)脑设计好的流程进行打印，通过一点点的喷制，最终打印出一个玩具来。“我们把3D打印机使用(yòng)的原材料，称為(wèi)耗材，同普通打印机的耗材不同。普通打印机使用(yòng)的耗材是墨盒里的液體(tǐ)，而3D打印机使用(yòng)的耗材可(kě)以是液體(tǐ)，也可(kě)以是金属粉末，还可(kě)以是高分(fēn)子合成材料，还可(kě)以是人體(tǐ)细胞。
3D打印有(yǒu)哪些优势？
摆脱传统制造业束缚 青岛3D打印
“3D打印的一个最突出的优势是可(kě)以摆脱传统制造业的束缚。”青岛高新(xīn)區(qū)管委副主任王永健告诉记者，比如人體(tǐ)器官，传统制造业是无法制造的，而3D打印可(kě)以实现人體(tǐ)器官的快速培育和复制，同时避免了人體(tǐ)排斥。再比如，传统制造业制造一种产品，首先需要开模，制造出生产这种产品的模具来，再使用(yòng)模具生产这种产品，但3D打印技术只要输入相应的产品数据，就可(kě)以直接打印出来，省去了模具的研发费用(yòng)，摆脱了模具对制造业的束缚。
“3D技术可(kě)以应用(yòng)在生物(wù)医药、工业制造、文(wén)化创意等等非常广泛的领域。同时，3D打印技术是面向设计的技术，这种技术可(kě)以让飞机飞得更高，火車(chē)跑得更快，可(kě)以生产出更个性化的产品。”王永健认為(wèi)，西方國(guó)家认為(wèi)3D打印技术将引领第三次世界工业革命，但3D技术无法替代传统制造业，它起到的作用(yòng)是加快一项产品的研发和生产时间。
青岛3D打印形成产业链
我市已有(yǒu)多(duō)个國(guó)内顶级科(kē)研机构落户 瞄准工业级和生物(wù)医學(xué)级领域
目前，我市从事3D打印技术的企业已经有(yǒu)20余家，主要分(fēn)布在市北區(qū)、李沧區(qū)、高新(xīn)區(qū)和黄岛區(qū)，以高新(xīn)區(qū)為(wèi)龙头。这些企业的业務(wù)范围涵盖了3D打印技术、高分(fēn)子材料的研发，3D打印机的推广应用(yòng)，以及3D打印机的制造。一条完整的3D产业链条已经逐渐形成。与此同时，3D打印技术也将给我市人才、科(kē)技提升带来巨大机遇。
青岛构建完整3D产业链
“目前，青岛在3D打印这个行业有(yǒu)非常多(duō)的企业，整个行业链条配备较為(wèi)完善。”青岛市发改委相关负责人告诉记者，位于周口路上的中航工业青岛科(kē)技园增材制造技术中心在3D打印的技术研发、人才培养、产业培育、市场拓展等方面开展工作，以航空关键零部件制造技术為(wèi)基础，代表着3D打印金属领域里的佼佼者。西安交通大學(xué)引进快速制造國(guó)家工程研究中心卢秉恒院士团队，先后与胶州市、青岛高新(xīn)區(qū)签约，设立西安交大青岛研究院，打造较為(wèi)完整的3D打印产业链。由尤尼科(kē)技公司和美國(guó)Drexel大學(xué)教授、机械工程协会周功耀院士联合研发的 “re-human”生物(wù)打印机在青岛问世，成為(wèi)國(guó)内首台可(kě)以打印人體(tǐ)心脏支架及骨骼材料的3D生物(wù)打印机。这些企业代表着3D打印技术的发展方向，承担着3D打印机的研发和制造领域的突破，并让技术真正落地，实现生产。
此外，以三迪时空网站、青岛瑞阳等企业為(wèi)代表的公司则瞄准了3D打印产业的推广和销售领域，较為(wèi)完整的3D产业链条已经基本形成。
向生物(wù)金属制造领域进军
据青岛市发改委相关负责人介绍，我市已把3D打印作為(wèi)重要的战略性新(xīn)兴产业，市发改委正在牵头研究编制3D打印产业发展规划，筹备在高新(xīn)區(qū)和环胶州湾北部區(qū)域集中布局3D打印产业发展带，围绕3D打印软件集成、材料开发、关键器件、应用(yòng)示范等领域开展研发和应用(yòng)，争取到2020年实现商(shāng)用(yòng)3D打印机、打印材料以及3D打印生产服務(wù)产业化，培育出若干个居國(guó)际同行业前列的品牌企业，产值达到100亿元。“生物(wù)医學(xué)级3D打印技术的发展可(kě)能(néng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我们的预期，3-5年左右，3D打印技术在人體(tǐ)器官打印、细胞打印等方面可(kě)能(néng)会有(yǒu)重大突破。”市发改委相关负责人介绍说，青岛制造将瞄准未来3D打印最核心的工业级和生物(wù)医學(xué)级领域。
■机遇
3D打印材料是突破口
“金属材料等具有(yǒu)高附加值的打印材料上，目前國(guó)内还没有(yǒu)成熟的生产企业，國(guó)内重要的打印材料还只能(néng)依赖进口。此外，激光器等3D打印设备的核心部件也基本依赖进口。这在很(hěn)大程度上限制了國(guó)内3D打印的发展。”青岛科(kē)技大學(xué)的林润雄教授告诉记者，可(kě)喜的是,作為(wèi)突破口目前青岛众多(duō)3D打印企业都已把3D打印耗材的研发作為(wèi)一个重点方向。
中航科(kē)技青岛精密机械研究中心的工作人员同样告诉记者，他(tā)们研发的材料已经申请了16项专利。这些高分(fēn)子材料已经推广到全國(guó)多(duō)家3D打印企业，成為(wèi)重要的耗材来源。
专业复合型人才需求量大
“3D行业需要的人才非常多(duō)，因為(wèi)它是一种复合學(xué)科(kē)。如果仅仅是让3D打印机实现打印，那么涉及软件编程、材料學(xué)、基础加工、自动化控制等等一系列的专业，这些人才可(kě)以保障3D打印技术的实现，但如果具體(tǐ)到打印某个物(wù)品，仅仅这些人才是不够的。”青岛科(kē)技大學(xué)材料學(xué)的林教授告诉记者，比如要打印一辆汽車(chē)，那么外型设计、零部件标准，又(yòu)需要更多(duō)的人才。3D打印的产业链条建立起来后，对专业复合型人才的需求量会非常大。“这对于青岛的城市竞争力会有(yǒu)一个很(hěn)大的提升。”林润雄认為(wèi)，越来越多(duō)的3D打印技术方面的人才将被吸引到青岛来，快速提高“青岛制造”的人才厚度和广度。
个性蛋糕打印出来
与3D打印结缘的崔颖和他(tā)的团队从代理(lǐ)走上自主研发之路
“我们团队跟食品级的3D打印技术较上劲了，我们就想用(yòng)3D打印技术打印出越来越多(duō)的食品。”今年36岁的崔颖和他(tā)的团队已经与3D打印结缘4年了，投入了数百万元，依然还在研发路上，而技术上的分(fēn)歧常常是团队成员之间绕不开的难题。他(tā)们把研究的目光瞄准了生日蛋糕，通过打印机把客户想要的蛋糕图案直接打印出来。
团队瞄准食品级打印机
“最早我们是代理(lǐ)销售3D打印机的，但后来看好这个项目，决定一起投入进行研发。”崔颖告诉记者，经历了多(duō)次挫折，他(tā)们已经放弃了工业级打印机的研发。“工业级的打印机对于研发的要求太高，成本太大，不适合我们这种刚起步的民(mín)营企业。”崔颖和团队把目光放到了食品级的3D打印机上。“我们已经研究成功可(kě)以打印奶油蛋糕的3D打印机了，就等专利审批下来了。”崔颖说，这种打印机可(kě)以直接在蛋糕胚子上打印出个性化的图案，实现蛋糕的私人定制。“这种食品级的打印机原料比较好找，省掉了对原料的研发环节。”
最大分(fēn)歧是技术难题
“我们团队成员已经投入了数百万元了，遇到的最大分(fēn)歧常常是技术方面的。”崔颖告诉记者，比如3D打印机内的一个冷却环节，团队成员常常会提出多(duō)个方案，每个方案在投入实验前都要进行反复的讨论，分(fēn)歧不可(kě)避免。“因為(wèi)一旦敲定方案就要投入资金研发，所以每个人都很(hěn)慎重。”崔颖说，从事3D打印4年，目前还没有(yǒu)回报，仅仅是能(néng)维持成本，保证能(néng)够持续走下去。他(tā)和团队成员们也曾经犹豫过，是向前还是散伙，但大家还是一致看好这个产业，决定走下去。
再难也要走下去
尤尼科(kē)技公司的总经理(lǐ)王红坚信3D打印之路将越走越好
在众多(duō)从事3D打印行业的企业中，王红创建的尤尼科(kē)技是较具代表性的一家，她从美國(guó)留學(xué)归来后，把2000万元资产全部投入到了3D打印产业中。在生物(wù)医疗方面实现突破，争取打印眼角膜和人體(tǐ)器官，是王红一直奋斗的目标。
租房住也要搞3D打印
2007年，43岁的王红来到美國(guó)求學(xué)，接触到了美國(guó)先进的打印技术。“在出國(guó)留學(xué)之前，我就从事打印机行业，但3D打印机我从没听说过。”王红告诉记者，这完全颠覆了她对打印机的认知。2010年，王红回到國(guó)内搞起了3D打印机的研发，从零开始培养自己的技术团队，但实际困难遠(yuǎn)比想象中大。走上3D打印这条路，王红发现自己走上了一条砸钱路。“我2000万元的身家已经砸进去了，连房子也已经卖掉了。”王红告诉记者，早年从事打印机销售让她有(yǒu)一定的积蓄，但研发3D打印的投入让她发现，这些积蓄是杯水車(chē)薪。仅仅一个3D打印机的喷头需要5万美金；一次眼角膜细胞基质的培育，1克就需要1万元；科(kē)研人员的工资和薪金在产品研发成功前都是未知数。
坚信3D打印梦会圆
经过3年的辛苦试验，通过驱动软件的深度研发、代码转换的反复调试 、喷头精度的持续改进，王红和她的团队终于在2012年12月份制成了青岛第一批桌面民(mín)用(yòng)级机器，并推广到青岛的小(xiǎo)學(xué)校园中。4年过去了，王红带领的团队也取得了一些成绩：桌面级3D打印机走进校园；世界首台彩色打印机研发成功；能(néng)够打印骨骼的生物(wù)打印机研发成功；眼角膜细胞3D打印培育进入研发阶段；人體(tǐ)蜡像3D打印机研发成功……