把刚刚过去的2012年称为3D打印年一点都不为过，政府、企业、投资者都在关注3D打印，并掀起了一波波的关注热潮。

　　我国3D打印概貌

　　目前，清华大学、西安交通大学、华中科技大学、南京航空航天大学等高等学校和北京隆源公司、广州中望商业机器有限公司等都在快速成型技术的研究与应用方法取得了显著成果。这些成果包括快速成型理论、CAD数据处理软件、快速成型工艺原理、方法及控制技术、成型设备、成型材料以及成型精度等方面。而且上述这些单位有的已经开发出快速成型设备，并部分开始进行产业化，除了这些公司外，近两年来由于开源软件及硬件的出现，有不少国内的厂家已经生产一些价格低廉的基于FDM工艺的3D打印机，并且占领了一部分国内低端市场。

　　中国科学院广州电子技术有限公司从2005年开始对3D打印技术进行研究，现在已经成功研制出了激光固化快速成型工艺和熔融沉积成型工艺的3D打印机并进行了小规模产业化，见图1、图2、图3，目前，产品已经在企业和学校进行广泛应用。公司还成立了3D打印机的服务中心，提供对外打印服务业务，客户只需要提供三维数据及选择工艺，就可以在非常短的时间内拿到实物。

　　总的来说，国内在产业化方面还远远不够，还没有一家以3D打印业务为主的上市公司，并且民用高端设备的市场基本为国外公司所垄断，其原因主要有以下几个方面：（1）起步较晚，相应配套不足，普遍存在关键核心元器件需要进口，对材料研究不够等问题。国内3D打印还未成立一个完整的产业链，这不利于产业的发展。（2）创新不足，基本沿国外的研究，没有一些革命性的创新，特别是工艺的创新，造成一直落后于国外。（3）投入不足，国内3D打印的研究一般都是由大学或者科研机构开始，这些院所的资金实力普遍较弱，对于产业化的投入远远不够。

　　目前，3D打印技术的各种工艺方法在许多方面缺乏统一的规范和标准，这样虽然有利于3D打印技术的发展，但对推广和应用十分不利。因此，标准化是3D打印技术的必然趋势。同时，在激烈的国际市场竞争下，为使具有我国自主知识产权的3D打印设备尽可能占据足够的市场份额，3D打印设备标准化的工作也是十分重要的。

　　3D打印的应用

　　3D打印技术的应用非常的广泛，基本在所有行业都能见到它，下面举几个例子。

　　在航天航空；今年全国两会上，全国政协委员、歼-15总设计师孙聪爆出了中国军工迅速发展的秘密——领先世界的3D打印技术，在传统的战斗机制造流程当中，飞机的3D模型设计好后，需要进行长期的投入来制造水压成型设备，而使用3D打印这种增材制造技术后，零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高，这就大大减少了研发的时间。

　　在制造业，人们很早就将3D打印技术应用在了样品的制作，比如电子产品的开发过程中，先用3D打印机打印样品，以便试验是否满足要求，最后才开模，相对于传统的制造方法，至少能提高30%的速度。

　　在医疗行业，美国康奈尔大学研究人员利用牛耳细胞在３Ｄ打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植，或者是帮助那些因事故或恶性肿瘤而丧失部分或全部外耳的患者。据英国媒体报道，英国研究人员首次用3D打印机打印出胚胎干细胞，干细胞鲜活且保有发展为其他类型细胞能力。研究人员说，这种技术或可制造人体组织以测试药物、制造器官，乃至直接在人体内打印细胞。除此之外人们还利用3D打印机打印人造血管、皮肤、头骨等等。

　　个性化定制，这是3D打印技术应用发展最快的地方，目前已经有不少的网站提供这种定制化的服务，用户只需要提供三维数据，就能简单地打印出与三维数据一模一样的实物。目前，国内已经有多个地方成立了3D照相馆，在照相馆里，你可以在很短的时间内得到一个按照比例缩小版的自己。

　　3D打印的关键技术

　　3D打印的关键技术总结起来主要有以下几点：

　　材料，虽然现在3D打印机能打印金属件和塑料件，但它还只是针对特定的几种金属和塑料，对于我们现在生活的多彩世界来说，还是远远不够的。

　　工艺，目前的工艺主要基于以下几种，固化、烧结、粘结、熔结，这些工艺成型出来的零件不管是在强度还是在表面光洁度方面与传统的加工方式相比，都还有一定的差距，同时相对于规模化的制造，3D打印的速度还太慢，还需要继续开发更多更好的工艺以解决这些问题。

　　设备，就是3D打印机，目前主要分为工业级3D打印机和桌面型3D打印机，工业级3D打印机能打印精度和光洁度都非常好的产品，但其价格非常高，普通消费者无法承担，而桌面型3D打印机虽然打印精度和光洁度都较差，但其价格普通消费者能够承担。性价比较高的新设备的普及，才能让3D打印进入千家万户。

　　作者单位：中国科学院广州电子技术有限公司