解析3D打印四大應用領域發展現狀

如今，3D打印已經廣泛滲透于各行各業。你不得不承認，在不久的將來你生活的方方面面或許都跟3D打印扯得上關系。例如，你需要定制新家具，3D打印將會是最好的選擇；生病了需要吃藥，你吃的藥片或許就是3D打印出來的；孩子需要玩具，那就3D打印一個吧....因此，3D打印在各行各業的發展狀況已經與我們未來的生活息息相關，也不得不成為人們必須關注的一個焦點。

　　消費級陷瓶頸 或將進入衰退期

　　3D打印技術早在1986年便已經出現，直至近年來才嘗試進入消費領域和家庭市場。然而，3D打印機的發展似乎并不順利，諸如MakerBot等知名的3D打印機品牌，銷售業績一直沒有明顯的增長。那么，曾經被看好、有望成為新興生產力的3D打印，究竟遇到了什么問題？

　　價格仍然昂貴

　　首先，3D打印與其他新興行業一樣，在消費化時遇到的第一個問題便是成本。即便目前3D打印機的價格相比幾年前已經有了一定程度的下滑，但一款入門3D打印機至少也需要4、5000元。另外，價格決定硬件能力及打印質量，入門產品往往只能打印較小規格的產品，除了打印一些小物件和小玩具，實際上并沒有起到“節省家庭支出成本”的作用。

　　上手成本高、打印質量參差不齊

　　消費級3D打印機的整體使用體驗并不令人滿意，是其沒有在消費市場進一步擴張的另一個原因。首先，并非所有用戶都會用CAD制圖軟件，而下載網站上的現有素材，并不總是可以滿足需求。諸如XYZ等廠商推出了支持3D掃描的機型，但掃描效果較差。缺乏易用的軟件，無法讓一般用戶真正實現DIY樂趣。另外，3D打印機的打印質量也不夠好，通常成品具有大量毛邊，需要用戶進行后續修剪。同時，消費級3D打印機實際上并不能很好處理精密打印，甚至不如網上買來的精致。

　　商業領域的應用還比較局限

　　一些初創設計公司、時尚機構開始嘗試使用3D打印制作服飾、配件，其使用的商業3D打印機價格高昂，效果也要更好一些。不過，使用3D打印制成的奇裝異服、鞋子，顯然并不是大眾級的產品。目前，3D打印的應用主要還是集中在醫療、工業、設計、時尚等行業，同時并不直接用于大規模成品制造，而是集中在早期研發、實驗的階段。

　　小結 　　 　　3D打印并非完全失敗了，但其消費化發展已經遭遇明顯的瓶頸，普通消費者對這種昂貴、費時、不穩定的制作技術并不感冒，較低的熱情也無法促使惠普等大廠更積極地推廣。或許最終，3D打印將成為專業領域的小眾技術，無法真正在消費市場普及。 　　 　　打印家具的未來在哪里？ 　　 　　3D打印是一場顛覆性的工業技術革命，如今這一技術也開始融入家具制造領域，無論是《中國制造2025》還是《工業4.0》，對3D打印都投入了無與倫比的關注。其個性化、復雜化、高難度的特點與傳統制造業的規模化、批量化、精細化相結合，更像是一場正在改寫未來的實驗。3D打印是顛覆的魔杖。只要你想象力足夠強大，從鞋子、衣服、食品、家具它都能給你打印出來，也許未來，我們還將住上3D打印的樓宇、駕駛3D打印的車輛……隨著新材質不斷涌現、價格走向平民化，它正在滲透我們生活的每個角落，改變你對規則、傳統、時尚的常規認識。 　　 　　直接用3D打印出家具 　　 　　說起3D打印技術，也許你并不陌生。最初，大多數人都認為只能打印一些無關緊要的“小東西”，沒多大作為。然而，最近迪拜全球首座3D打印辦公樓甫一亮相，卻讓人大跌眼鏡。250平方米的整棟建筑使用特制水泥打印，構件、內部家具及所有細節全部由大型3D打印機建造，正如評論所說的，“這只是一個開始，世界將因此建筑而改變”。在家具領域，瘋狂而表現欲極強的設計師們自然是不會放過用3D打印進行傳統形態創新的大好機會。減料不偷工的“衍生椅子”，是德國設計師以最優的數字模型3D打印出來，保證堅固、穩定和舒適度的同時，減少了體量，外形獨特。從椅子到燈具、花瓶、桌子等，3D打印產品種類繁多。在法國巴黎舉行的“制匯節”上，初創公司Drawn展示出了其自主研發的家具3D打印機和一系列色彩獨特的家具。如果說3D打印將是一場顛覆性的工業技術革命，那么至少在目前，它已經深刻影響著設計和制造，產品和市場。 　　 　　引發設計與材質革命 　　 　　憑借幾何形狀上近乎無限的能力，3D打印家具產品頻頻出現。從臺燈到躺椅到吧凳再到直背椅，Ventury用3D打印技術重塑了家具概念，像基于有機的蜂窩圖案設計的“Gaudi”椅，青銅鑄造的外觀，幾乎看不到3D打印的痕跡。如果沒有看到實物，確實很難想象家具能被打印出來。在去年廣州3D打印產業展上，“Pop Wood”是國內第一款3D打印機專業木質線材，其打印3D作品接近實木效果，散發出木頭的味道，像木材一樣：可釘、可鉆、可刨、可雕、可粘、可上漆，不僅防火、防水、無毒、可彎曲、抗腐蝕、耐潮濕，還能根據不同的溫度呈現不同深淺的木紋顏色。 　　 　　3D打印技術正改變整個家居設計和制造業，在順德職業技術學院教授劉曉紅看來，今天的設計師不能只是拿個畫筆，也不只是手握鼠標，還應該是個熱愛科技、關注技術發展的工程師，才能突破創新。 　　 　　3D打印店定制未來家居 　　 　　科技改變生活，真的讓任何天馬行空的想法都有可能實現。也許馮小剛的《私人定制》可以替你圓了白日夢，而3D打印技術令私人訂制不再是少數人的奢侈權利，而是大眾都可以享受的平民待遇。只要設計出你想要的三維模型，3D打印就能給你一個專屬于你的不同造型、材質、顏色的物件。正如擺上餐桌的3D打印餐具，原創設計元素融入其中盡顯時尚，極具觀賞性。在國外，一些公司已經開始嘗試著經營小規模3D打印店內服務，他們可以讓顧客拍攝自己的半身或者全身照，接下來打印出自己迷你版的雕塑。據說美國總統奧巴馬也是3D打印的忠實粉絲，算是這個領域的潮人。事實上，3D掃描儀及軟件的簡化和實用性增加將使 3D 打印的價格降低，更加易于攜帶。如果你要用更新穎的方式來改造你的家，用3D打印家居用品吧。 建筑行業發展現狀大揭秘 　　 　　3D打印技術并不是什么新鮮事，事實上，3D打印技術運用于許多行業已有一段時間了。3D打印，可以理解為增材制造，即運用高分子材料、金屬、復合材料等多種材料經過層層疊加構建成實物的一種技術。3D打印可以精準將材料放置于需要的地方，以減少材料浪費并以更快的速度生產低量結構。3D打印技術能否成為建筑工地上的重要一份子？建筑行業觀察人士認為3D打印終將在建筑工程領域發揮重要作用。 　　 　　盡管當前來說，通過3D打印技術構建用于商業用途的一整個建筑物或其他結構體還不大現實，但是通過3D打印可以制作出一些小型的、有實際用途的物品，且可以立馬為建筑工程專業人士所用，包括一些工具或零部件。但也有人對3D打印所生產的材料的質量及耐久性表示擔憂。即便如此，施工人員和承建商也不應錯過這一發展中的新科技。3D打印技術終將在日常工作中發揮重要作用，并為建造商盡量減少材料消耗、降低勞力成本提供了另外一條途徑。 　　 　　觀點1：3D打印技術將在建筑工程行業廣泛應用 　　 　　3D打印技術在歐洲建筑市場取得了很大進展。比如，荷蘭一家名為MX3D的公司近期發明了一對3D打印機器人，計劃在阿姆斯特丹一條運河上構建一座小型橋梁。該項目將由裝有3D工具的工業多軸機器人來完成。此項目還使用了Autodesk公司特別為此發明的軟件。另外，荷蘭Heijmans公司也是該項目的合作伙伴。美國勒克斯研究公司（Lux Research）也表示3D打印技術應該在建筑工程領域發揮更重要的作用。據一份2015年研究報告顯示，目前3D打印技術主要在制作定制化部件、增強設計靈活性、節時省錢方面發揮著一定作用。然而，將3D打印技術運用于建筑工程領域的關鍵部件制作比如架構、地基、地板、內外墻、暖通系統（制熱、通風、空調）目前暫時還沒有廣泛應用。 　　 　　3D打印在其他行業也發揮著重要作用，而且許多專家認為3D打印在不久的將來將成為建筑工程行業的實用工具之一。建筑物已成為投資組合的一部分。現在建筑工程領域的許多3D打印應用如室內裝飾和照明器件都已商業化。與此同時，還存在著開發合適材料、遵守建筑法規等諸多挑戰，當然也有諸多機遇，如節約建筑時間、增加設計靈活性等。 　　 　　觀點2：3D打印技術在建筑工程行業的應用為時尚早 　　 　　但并非每個人認為3D打印技術都會在建筑工程領域很快實現。比如，IDTechEx公司董事Jon Harrop表示，3D打印以及機器人技術在建筑工程領域的應用比重相對其他領域仍然較少，而且發展較慢。他不認為很快會出現大的改變。許多這方面的公司發現要進入建筑市場確實很難。這是因為建筑業是一個傳統勞動密集型行業，要實現徹底的改變諸如運用建筑機器人和3D打印技術需要看到真正的增值才可以。許多承建商并不能看到3D打印技術的潛能。目前，建筑工程領域的多數3D打印技術及機器人技術都在漸進式改進中，因其還處于不成熟階段，也可能產生一些未知風險。 　　 　　當然，持有質疑觀點的人也并未完全否定3D打印技術會在建筑工程領域取得快速發展的可能性。他們承認：長期來看，通過綜合使用3D打印技術和機器人技術，建筑工程業將變得越來越自動化。3D打印技術具備節時省錢與提高效率的雙重潛能。即使不能立馬將這一技術運用于建筑工程領域，承建商也應對其發展保持密切關注。 藥物3D打印“長路漫漫” 　　 　　市場上對3D打印技術在藥片上的應用的認識基本局限在打印不同的藥片形狀。而我們知道僅僅是外觀上的改變是遠遠不夠對于藥品制造市場發生影響的，更何況傳統的生產技術也可以生產不同形狀的藥片，關鍵是這樣的必要性有多大。3D打印技術對制藥的影響主要體現在可以按照病情調節藥片劑量，以及通過3D打印技術使藥物擁有特殊的微觀結構，改善藥物的緩釋行為，從而提高療效并降低副作用。 　　 　　通常患者需要一天分幾次來吃藥片，這對經常會忘記吃藥的人來說是非常不方便的，而對于正常上班的人來說為了在不同的時間吃藥，還需要把藥片從家到公司拿來拿去的也是件麻煩的事情。要是能一次性把一天的藥物都吃掉，藥物像智能機器人一樣到點釋放身體所需要的劑量那該多好？新加坡國立大學的科研人員解決了這個問題，來自化學工程與生物工程系的助理教授Soh Siow Ling和博士生Sun Yajuan研發的技術可以將患者一天所用的藥物劑量通過3D打印技術制作成緩釋藥片，這個藥片在人體內在不同的時段釋放。 　　 　　藥片先通過計算機軟件進行建模，建模的過程是至關重要的，因為藥物的形狀和長度直接關系到藥物緩釋的設置。藥片的關鍵部位是用來包裹藥物的聚合物，聚合物是控制藥物的釋放率的關鍵部分。這就像編程一樣，通過調整聚合物的形狀來調整藥物釋放的時間間隔設置。打印機是普通的UP Plus 2，可以通過藥劑師或醫院的工作人員進行操作。新加坡國立大學的科研人員認為通過這樣的普通3D打印機使得這樣的藥片打印相對便宜和靈活。醫生可以對患者的病情在現場生產定制藥片，或者制藥公司可以在大批量生產采用此項技術。 　　 　　3D打印藥片在醫院有著明顯的應用。醫生可以在現場改變客戶的藥品處方，或者自定義劑量打印出藥丸。來自Glasgow University的科學家Lee Cronin計劃進一步深化這項技術：他設想的未來藥店變成網上藥店，通過網上藥店開處方，客戶可以購買的配好比例的藥品原料，這些藥品原料就像密封的墨盒一樣被送到打印機處打印出來，當然，如果客戶自己有打印機，也可以在家里打印藥片。這或許會引發討論，因為藥物的批準程序，以及藥物與生命的相關性。有時對于甚至危及生命的疾病，大多數人還是會選擇以來信譽高的制藥公司。即便未來自己打印藥物成為趨勢，客戶還是需要通過藥品公司來購買藥物配方和原料。的確，對于動不動就引發的醫患矛盾來說，3D打印藥片還有很長的路要走，其中就包括如何在藥片生產方面建立可追溯的醫療事實以及建立起一系列完整的流程與標準體系。