“3D打印”的故事

在有关“新工业革命”的争论中，最热门的概念莫过于“3D打印”。

电影《十二生肖》中演示了这种神奇机器的魅力：成龙饰演的窃宝大盗，只需把狗头、鸡头等雕塑的三维模型数据扫描输入电脑，世界另一头的3D打印机就能在第一时间把一模一样的复制品迅速打印出来。

通常来说，3D打印是工业制造领域“快速成型机”的俗称，如今却成了“一项改变世界的新技术”。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术中就有应用。但只是到了20世纪90年代信息革命之后，数据分析大规模普及，这项技术才开始逐渐应用在工业领域。

最近几年，欧美发达国家通过3D打印技术，成功地“打印”出了手枪、自行车、汽车、电控飞行器等实物，虽然其质地和耐久程度与传统工艺还有差距，但确实正在开启制造业的新空间。

美国比较顶尖的3D打印服务提供商Shapeways的首席执行官曾表示，他们已经“打印”了75万种产品，使用的材料包括塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃等。同时，在珠宝制造和模型制作以及时装业、电影业、建筑业等10多个不同的行业和领域，3D打印正在获得更广泛的应用。美国《时代周刊》甚至将3D打印产业列为“2012年美国十大增长最快的工业”。

年逾七旬的清华大学教授颜永年是我国大型模锻液压机的设计者之一。这位传统机械制造领域的顶尖级专家，早在1988年就在美国感受了3D打印技术初创时的“颠覆性”冲击。

传统工业机床的切、削、割、磨、钻、铣等加工工艺，都是“减法”制造；而3D打印“反其道而行”，通过计算机分层软件将物体的三维模型进行均等切分，还原成二维的“切面”，然后一层一层累积“打印”出来，这是典型的“加法”制造。

颜永年回国后力推3D打印的新制造理念。清华大学、西安交通大学、华中科技大学与北京隆源自动成型系统有限公司一起，以技术引进为主，形成了中国“三校一企”最早的“3D打印研究阵营”。

但3D打印成为“大热门”却要等到20多年后了。多年徘徊的关键因素在于，这种新工艺的强度和精度一直难与传统工艺相比。比如，塑料、陶瓷制品用3D打印还勉强可以，但打印一把金属锤子就比较困难——把颗粒状、粉末状的金属材料重新粘合在一起，变成完整的物品，强度往往不够。

不过，最近两年来的3D打印“热潮”恰恰爆发在民用领域。那些“追赶潮流的消费者”捧红了3D打印，他们“打印”物品并不需要工业级别的高精度、高强度。

从大众级的应用入手，本来就是互联网时代的特性决定的，3D打印满足了崇尚个性的新一代消费者DIY（自主制造）的乐趣。当人们开始想象在自己的后院就能“打印”出极具个性化的盘子、碗和茶杯，以这种“特殊方式”款待客人时，一个全新的产业就此诞生。

在美国，一度上百万美元的3D打印机如今降到2000美元。而几家具有代表性的3D打印公司，股票在两年内成倍地暴涨。

退休之后的颜永年教授再度“创业”。2012年，他在江苏昆山成立永年先进制造技术有限公司，专注于3D打印技术。他要实现自己多年来的梦想。