3D打印关键技术研究与产业发展策略

亓建国　亓寅

【摘 要】3D打印被认为是近20年来世界制造技术领域的一次重大突破，因而备受关注。文中研究了3D打印的关键技术，从宏观规划和引导、技术研发投入、产业链统筹发展及教育培训和社会推广四个方面为实现3D技术产业化发展提出建议。

【关键词】3D打印；关键技术；产业化

1 3D打印的概述

近年来，3D打印技术受到国内外新闻媒体和社会公众的热切关注和追捧，被认为是最近20年来世界制造技术领域的一次重大突破，英国《经济学人》杂志认为它将与其他数字化生产模式一起推动实现新的工业革命3D打印技术，又称”三维打印技术”，即快速成型技术的一种，是指通过可以”打印”出真实物体的3D打印机，采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。快速成型技术诞生于20世纪 80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。目前，3D打印技术已在医学、电子、机械和军事等众多领域进行了应用[2]，其市场份额：建筑类，3%；消费电子产品，20.3%；车辆，19.5%；医疗/口腔医学，15.1%；飞行器，12.1%，工业/商用机器，10.8%；学术研究，8%；行政/军事，6%；其他：5.2%.

2 3D打印的关键技术

3D打印技术需要依托多个学科领域的尖端技术，主要包括以下方面[3]：

1）信息技术，即要有先进的设计软件及数字化工具，辅助设计人员制作出产品的三维数字模型，并根据模型自动分析出打印的工序，自动控制打印器材的走向；

2）精密机械，即 3D 打印技术以材料的层层叠加为加工方式，产品的生产要求高精度，必须对打印设备的精准程度和稳定性有较高的要求；

3）材料科学，即用于3D打印的原材料较为特殊，必须能够液化/粉末化/丝化，在打印完成后又能重新结合起来，并具有合格的物理/化学性质。

客观说，目前 3D 打印技术尚不成熟，存在缺乏宏观规划和引导、技术研发投入不足、产业链缺乏统筹发展及缺乏教育培训和社会推广等问题。它作为一项多学科交叉的高新技术，还需要在各相关领域投入较大的研发力量，才能掌握完整的核心技术"。

3 发展3D打印的建议

针对当前3D产业存在的不足，为发展3D打印产业提出以下建议[3]：

1）制定3D打印产业发展规划，优先发展3D打印产业。

建议将3D打印技术定位为生产性服务业、文化创意、工业设计、先进制造、电子商务及制造业信息化工程的关键技术和共性技术，将该产业纳入优先发展产业及产品目录。

2）加强3D打印产业联盟，行业协会建设，推动产业协同发展。

积极引导工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟，利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流，共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。促进3D打印技术发展的市场建设，包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印技术及关联项目投融资机制等，促进产业可持续发展。

3）加大科技扶持力度，提升3D打印技术水平。

设立3D打印产业专项基金，重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。在研发扶持中，要注意建立公平、公正的研发绩效评估体系，鼓励各研发主体探索不同的技术路径。加强对3D打印产学研合作的支持，特别对实施产业化的企业在市场销售、推广上给予政策支持。

4）加强教育培训，促进3D打印社会化发展。

将3D打印技术纳入相关学科建设体系，培养3D打印技术人才。依靠行业协会、博览会、论坛等组织形式进行3D打印技术和应用的培训。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D打印技术的展示、宣传和推广。发展3D打印服务机构，推广3D打印技术应用，为发展3D打印产业积累应用经验。

【参考文献】

[1]刘红光，等.国内外3D 打印快速成型技术的专利情报分析[J].情报杂志， 2013，12（6）：40-46.

[2]王成焘.医学的3D打印革命[J].中国经济和信息化，2013，13：48-49.

[3]王忠宏，李扬帆，张曼菌.中国3D打印产业的现状及发展思路[J].经济纵横，2013，01：90-93.

[责任编辑：杨玉洁]