“3D打印”的故事

在有關“新工業革命”的爭論中，最熱門的概念莫過於“3D打印”。

電影《十二生肖》中演示了這種神奇機器的魅力：成龍飾演的竊寶大盜，隻需把狗頭、雞頭等雕塑的三維模型數據掃描輸入電腦，世界另一頭的3D打印機就能在第一時間把一模一樣的復制品迅速打印出來。

通常來說，3D打印是工業制造領域“快速成型機”的俗稱，如今卻成了“一項改變世界的新技術”。3D打印的最初原理，早在100多年前的照相雕塑和地貌成形技術中就有應用。但只是到了20世紀90年代信息革命之后，數據分析大規模普及，這項技術才開始逐漸應用在工業領域。

最近幾年，歐美發達國家通過3D打印技術，成功地“打印”出了手槍、自行車、汽車、電控飛行器等實物，雖然其質地和耐久程度與傳統工藝還有差距，但確實正在開啟制造業的新空間。

美國比較頂尖的3D打印服務提供商Shapeways的首席執行官曾表示，他們已經“打印”了75萬種產品，使用的材料包括塑料、不鏽鋼、銀、陶瓷和玻璃等。同時，在珠寶制造和模型制作以及時裝業、電影業、建筑業等10多個不同的行業和領域，3D打印正在獲得更廣泛的應用。美國《時代周刊》甚至將3D打印產業列為“2012年美國十大增長最快的工業”。

年逾七旬的清華大學教授顏永年是我國大型模鍛液壓機的設計者之一。這位傳統機械制造領域的頂尖級專家，早在1988年就在美國感受了3D打印技術初創時的“顛覆性”沖擊。

傳統工業機床的切、削、割、磨、鑽、銑等加工工藝，都是“減法”制造﹔而3D打印“反其道而行”，通過計算機分層軟件將物體的三維模型進行均等切分，還原成二維的“切面”，然后一層一層累積“打印”出來，這是典型的“加法”制造。

顏永年回國后力推3D打印的新制造理念。清華大學、西安交通大學、華中科技大學與北京隆源自動成型系統有限公司一起，以技術引進為主，形成了中國“三校一企”最早的“3D打印研究陣營”。

但3D打印成為“大熱門”卻要等到20多年后了。多年徘徊的關鍵因素在於，這種新工藝的強度和精度一直難與傳統工藝相比。比如，塑料、陶瓷制品用3D打印還勉強可以，但打印一把金屬錘子就比較困難——把顆粒狀、粉末狀的金屬材料重新粘合在一起，變成完整的物品，強度往往不夠。

不過，最近兩年來的3D打印“熱潮”恰恰爆發在民用領域。那些“追趕潮流的消費者”捧紅了3D打印，他們“打印”物品並不需要工業級別的高精度、高強度。

從大眾級的應用入手，本來就是互聯網時代的特性決定的，3D打印滿足了崇尚個性的新一代消費者DIY（自主制造）的樂趣。當人們開始想象在自己的后院就能“打印”出極具個性化的盤子、碗和茶杯，以這種“特殊方式”款待客人時，一個全新的產業就此誕生。

在美國，一度上百萬美元的3D打印機如今降到2000美元。而幾家具有代表性的3D打印公司，股票在兩年內成倍地暴漲。

退休之后的顏永年教授再度“創業”。2012年，他在江蘇昆山成立永年先進制造技術有限公司，專注於3D打印技術。他要實現自己多年來的夢想。