SST视角下3D打印技术的发展

2015-02-13赵玉群

太原城市职业技术学院学报 2015年7期

关键词：发展

赵玉群

（渤海大学政治与历史学院，辽宁锦州121000）

SST视角下3D打印技术的发展

赵玉群

（渤海大学政治与历史学院，辽宁锦州121000）

3D打印技术是一项新兴的产业技术，也是一项具有远大发展前景的创新技术。本文从SST（技术的社会形成）视角分析3D打印技术的发展现状，其中包含经济因素、政治因素、文化因素、法律因素等几个方面的问题，并在SST理论支撑下探讨了一系列的解决办法，以期促进3D打印产业持续健康发展。

3D打印技术；SST视角；创新技术；持续健康

3D打印是理想走向现实的桥梁，也是产业技术革新的标志。过去我们不敢想的或者没有条件做的事情，都可以通过3D打印来实现，这种技术也是现在比较热门的一种技术。但是3D打印技术在中国来讲处于一个刚起步的阶段，很多东西需要去完善，作为一种“第三次工业革命”的产物，走的是数字化工业革命模式，在一定层次上可以改变我们的学习方式、通讯方式、创造方式，也可以改变我们的产品制造工艺，3D打印将会开启一个全新的工业制造模式。

3D打印现在可以打印部分人体器官比如耳朵等，也可以打印飞机模型、婴儿在体内的模型、手枪等，它的的发展主要是在高难度、复杂的领域内或者一些个性化的设计显示出魅力，它的成长将来不可能完全替代传统的生产制造工艺，我们需要做的是在SST（SocialShaping ofTechnology，中文译为“技术的社会形成”）理论的基础上，分析制约3D打印技术的发展瓶颈，寻求一种解决方式，使其能够在未来与传统的工业生产方式得到一种互补。

一、SST理论基础分析

SST是英文SocialShapingofTechnology的简称，又称为技术的社会形成论，社会学家莱顿曾经说过：“现在需要把技术当做一种知识体系或一个社会系统，从其内部来理解技术”。SST强调技术是由社会因素塑造的，将科学与技术看作是社会活动的领域，他们受社会力量的作用，并经受社会分析。技术的发展根植于特定的社会环境，社会上不同群体的利益、文化上的选择、价值上的取向和权力的额格局都决定着技术的轨迹和状况。SST理论并不仅仅从技术的角度进行研究，它将研究重点转向技术本身之外的政治、经济、文化、法律等社会因素。1SST理论属于科技创新理论研究，在3D打印发展的过程中涉及社会的各个方面，需要我们用SST的观点来综合考虑社会与3D打印技术之间的互动关系，并评估3D打印技术的发展对未来造成的影响。

二、国内外3D打印技术发展现状

（一）国外3D打印发展现状

从国际上来讲，3DSystems公司是全世界最大的3D打印开发公司，该公司能够为消费者提供最简单、最实用的技术，主要提供3D打印机、打印耗材、打印软件和培训服务。1987年该公司生产出第一台基于光固化工艺的增材制造装备SLA250，开创了增材制造技术发展的新纪元，这是世界上最先可实际应用于商业生产的3D打印设备。之后日本和德国的一些公司也先后开发了关于3D打印的新技术。2008年大批量的新产品纷纷问世，不但有新材料而且有新设备的出现，3D打印机的价格不断下降。2011年美国实验材料学会等部门发布了相关的行业标准。2012年3D打印快速发展，通过主要出版物、电视节目、甚至电影的方式涌入公众视野。从目前整个行业来讲，美国处于领先地位，德国日本次之。

（二）国内3D打印发展现状

从国内来讲，3D打印技术属于刚起步的阶段，发展尚不成熟，代表人物有华中科技大学史玉升教授，他也被称为“中国立体打印机第一人”，国内最早从事3D打印技术研究的专家之一，另外还有西安交通大学卢秉恒院士、清华大学颜永年教授等，都是国内3D打印的领先人物之一。经过二十多年的应用技术研发与推广，在全国建立了二十多个增材制造服务中心，国产设备用户遍布医疗、航空航天、汽车、军工、模具、电子电器和造船等行业，推动了我国制造技术进步和传统制造产业升级，我国3D打印与百姓日常生活的结合方面还比较弱，科学技术的普及也不够充分。

三、SST视角下3D打印技术发展制约因素

从目前来看，3D打印有其独特的优势，但是任何技术都是一把双刃剑，既有其优势，又有其不足，因此需要我们从技术的社会形成论的角度去看待3D打印技术的发展，拒绝重走技术决定论的老路。

（一）政治因素

我国3D打印还处于刚起步阶段，国家也没有制定相关的政策或者激励措施来鼓励3D打印产业的发展。政府建立的3D打印产业的补贴制度也不完善，相关领域的协会或者机构也没有制定3D打印产业的标准。

（二）经济因素

3D打印产业应用领域相对受限，市场规模小，发展不成熟，缺乏相关的投融资平台。3D打印产品所需要的成本比较高，比如钛合金等关键金属材料，而3D打印机的价格也是相当昂贵的。

（三）生产技术因素

3D打印可打耗材总类少，强度质感难以达到标准，而且金属材料打印难，产品的三维模型设计难以掌握，单品打印时间长，难以满足大批量生产的需求。3D打印打印出的产品质量不稳定，可用材料较少，在一定程度上阻碍了3D打印技术的发展。

（四）教育培训和法律因素

3D打印需要设计出三维模型，设计模型需要相关的计算机辅助软件比如CAD制图，但是从事3D打印产业的人才相对较少，需要付出相关的教育培训成本。另一方面，3D打印技术也会对知识产权造成一定的冲击，由于其特殊的技术功能，能够在不需要了解产品技术细节的前提下，凭借对产品形状结构的描述，就能制造出相应的产品，这与传统的产品制作过程截然不同，推翻了传统产业的生产模式，人们不禁怀疑3D打印也会像网络盗版一样，不需要经过知识产权拥有方的许可就能生产出其产品，从而侵害对方包括专利权在内的知识产权。

四、SST视角下3D打印技术发展对策

在技术发展过程中，社会因素的影响是不可小觑的，社会因素的作用集中表现在对技术开发活动的选择、调节和支持等层面。3D打印技术的发展也处于社会领域的框架之内，也受到政治、经济、技术、法律等因素的制约，因此，需要我们根据这些制约因素找到相关的解决办法。

（一）政府制定相关的政策和激励措施，鼓励3D打印产业的发展

邓小平曾经说过“科技是第一生产力”，科技的进步离不开创新，发展创新国家是我国党和政府的战略基点，未来发展要从追求质量向追求创新转变，而3D打印技术正是提高创新能力的有力工具。

美国总统奥巴马曾经在国会报告、政府报告、就职演说等重大场合多次倡导发展3D打印技术，究其原因是以政治家的眼光看到这一技术对社会发展的革新作用，这一技术不仅改变制造技术，更为重要的是改变人类社会的生活和生产方式，他认为这一技术是美国永远傲立世界之巅的又一希望。

我国3D打印产业处于刚起步的阶段，政府的重视程度可能还不够，但是应该清楚地认识到这一技术给整个社会带来的影响力，从而制定出相关的政策和激励措施，在技术不断成熟的同时，逐步地完善相关的政策，鼓励3D打印技术更好更快地前进。

（二）以市场为导向，扩展3D打印应用领域

3D打印产业在中国有着巨大的市场和广阔的发展前景，目前应用热门领域主要有工业制造、生物制造、医疗、航空航天等。在工业制造领域，多用于汽车、飞机模型设计，打印设计一些重要的零部件，在一定程度上节省了时间成本，提高了设计师的工作效率。英国布里斯托尔的科学家在电脑上设计出自行车后使用3D打印机打印出一辆可供真人骑乘的自行车，采用尼龙材料制作，其坚固程度堪比钢铝材料，但重量却比之轻65%，打印过程就是把融化的尼龙粉堆积，最后堆砌成一辆自行车。在生物制造和医疗领域，研究人员可以根据人体干细胞进行培育，然后打印出人体器官比如耳朵，荷兰在2011年成功完成了世界上首例由3D打印技术制作的人工下颌骨移植手术。德国弗朗霍夫研究所的科学家们运用化合高分子材料并结合能够有效抵抗排异反应的生物分子制作出了一种特殊的“印刷墨水”，其印制出来的物质经化学反应后能够形成一种有弹性的固体，方便科学家根据人类血管构造将其雕塑成3D人造血管。在航空航天领域，主要用于高精细重要零部件的打印，也可用于无人机的制作。美国弗吉尼亚大学工程系的研究人员就曾经利用3D打印技术打印出了一架无人机。

3D打印技术的应用很广泛，随着技术的不断成熟，将来在日常生活中随处可见，比如我们可以用3D食物打印机打印出巧克力，可以用桌面级打印机打印出个性化的小物品，天马行空，任何领域都可触及到。

（三）完善相关的法律法规，保护知识产权

未来3D打印的发展需要法律进行保护，保护人们的知识产权。3D打印技术使制造业的模仿者和创新者都能够在市场上快速推出自己的新产品。通过三维制作出来的一把个性化吉他，如果没有法律法规进行约束，那么这个吉他的制作图纸有可能流传到网上，人们完全可以自己下载图纸，利用3D打印技术“打印”出这把“个性化吉他”，而发明这把吉他的所有者在此过程中利益将会受到很大损害。如果有专门的3D打印产业知识产权法，便可以避免类似情况的发生，法律法规的完善也是规范3D打印技术产业的一种手段。

每种技术的背后都有各种社会因素去支撑它的发展，正是技术与社会的互补关系，才成就了先进的技术和当今的社会。通过技术的社会形成（SST）的视角来看待3D打印技术的发展，认识该技术背后的利弊，取长补短，去粗取精，去伪存真，采取一系列的方式和手段促进3D打印技术的迅速发展，这种发展不能摒弃传统制造工艺，因为有些技术是不能被3D打印技术所取代的，发展目的是促成3D打印技术与传统制造工艺形成互补，共同前进。

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