By e制造杂志

在两年的时间里，人们看到了3D打印的发展脉落。据此，它又将向何处发展？及对今后的制造业乃至人们的生活还将产生什么样的影响？是今天的人们持续关注的。下面，谈谈笔者个人的一些粗浅看法。

培育新的制造模式

首先，3D打印将会走进千家万户，成为一种社会行为，并可能增育出一种新制造模式。

随着打印成本和入门技术门槛的降低，3D打印现在已经出现普及的趋势，千家万户都将会拥有它、使用它。随着信息技术和打印技术的飞跃，不远的将来，
3D打印的自身特点会让它成为社会化的众创、众筹、众包的工具和平台。这时，就会出现一种笔者个人定义的“集散制造”模式。概括地说，集散制造就是把整个生产流程再造，让包括人们消费模式在内的供需环节发生深刻改变。

现在，笔者在思考一个面向3D打印的再设计问题。所谓再设计，就把现在使用的各种产品、各种装备重新用3D打印思维模式来重新考虑一遍后，重新再设计，就会发现在很多产品成本大幅降低了，效能大大增加，整个制造业也将产生一个深刻的革命。一旦发生这种改变，就已经不再是制造业效益的问题，而是整个社会生活就会发生深层变化。

大大拓展应用领域

其次，3D打印材料由单一打印材料走向多材料的集成。这个是多材料的集成，就是指梯度功能材料。一个零件，现在可以把它外表用抗腐蚀耐磨的材料去做，而里面可以用韧性材料去做。这里面可能是空心的，或者是蜂窝的结构来保证它的钢度。而以前没有3D打印，用传统技术无法制造出这种零件了，所以设计师不可能把这个零件设计出来，现在借助3D打印，是可以设计并制造出这个零件。所以，以前人们无法想象的工业产品将会大量出现，而在积少成多后，这些产品再反哺制造母机或重大装备上，会令制造业发生重大改变。而另一方面，这些新3D打印技术生产出来的新产品，也会让社会面貌发生变化。

复次，3D打印的应用将从宏制造扩展到微纳制造中去。目前的微纳产品，主要上做微纳的传感器为主，它将有一个非常好的发展前景。现在做传感器采用微电子的微工艺，微电子的微工艺就是要先制造一个模具，然后上流片，那么一个生产线都是投资几十亿甚至上百亿美元。如果定制化的传感器只有千百个需求的话，巨大的前期投入让这种小批量生产变得不可能。而这时，恰恰是3D打印发挥重要作用的场合。

最近，美国西安大略大学的研究人员开发出了一种可植入的装置，用以检查患者的心脏状态。这种装置也是用3D打印技术制造出来的。它是无线的可植入系统，集成了血压传感器、完全可植入心血管压力监视器(包括支架)，其体积只有2.475立方厘米，重量刚刚超过4克。Fricke的传感器是如此之小，它们可以被放置在最小的实验室小鼠的左心室内都没有问题。）

再次，3D打印将从控型制造走向控形控性制造，例如对金属零件的打印，它不仅是零件的形状打印出来，还可以控制里面复杂的结构，其精度非常高。而且强度也比较好，接近或超过锻件的强度水平。将来，用它打印飞机发动机上的叶片，它会形成一个柱状晶，柱状晶按照设计人员预先的设计向上堆积，最后成形，综合方面要比锻造要好得多。

完成自身的进化

最后，未来的3D打印还会向4D打印（智能材料）和5D打印（生物活性材料）进化。

4D打印就是说用智能材料来进行打印。打印时，材料形状可能是个平面，但打印好以后，在温度、磁场等环境作用发生变形了。它的好处是一来简化了3D打印的工艺，二来可能可以把打印出来部件轻松地装配至设备中去。

4D打印发展进程的前面在有5D打印。5D打印采用的是一种有机物的材料，具有生物活性。这种材料被打印好之后，可以随时间变化而变化，可以用来打印细胞。目前，5D打印骨骼试验已在动物身上取得成功。如果这种技术成熟后推广开来，其对社会面貌的影响远比智能制造、3D打钱、4D打印要大得多。

由于技术的不断演化与进化，未来的3D打印的角色定位将会发生重大变化，它将由制造中的补充设备发展成为智能制造中的骨干设备。它会让使制造流程得到再造，让专业人员用3D打印的观念重新审视制造领域的既有存在。可能它制造零件的数量不如这个模具制造和器具加工，但是它所产生的价值可能是远远后两者，所以，它的应用前景一片光明。

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