3d printing world issue 2

И

֢

*

۸

ԭ

੧

Џ

আ

▲

3D PRINTING WORLD

ߎ

Ћ

Џ

‫߃ ٶ‬

߃

⣚

আ ߊ

‫ٶ‬ᆇ๘হ ‫خ‬஄ъࢢ 6

愮₢‣ⵦ⫈㝋‸ⶆ㐆㡞㺨⓯ᾂ⡒㈚ 倨䟙㴩⍾㝋‫‏‬Ϫ㲸⽻槛⠷杴愥䳎⾌ ⾙Ϫ峾0DWHULDOLVH㡉⫒⢅愣㓺䢕 ᾂ⡒ '㎨Ⓟ䟙´廚俼樣┸µѳ

3

'㎨Ⓟ⡽⒯䎾櫛妡Ὧ䟙⿩䙽 慯愜䙽὞偉㏀㔤‿唌┫㛅㓃Ϫ⿋挜䙽὞偉惄⁋ 㭶㐴⓴⬠䐋ㅖϪⵛ⩼⩼⏵ㅀ㛜䎾⅃⩢䟙慴⿻Ϫ 㔥氭⅃⩢专⿻Ϫⵛⓛ╇´挢㜅⩢⎋µѳ

3

'㎨Ⓟ´崬㈚䚐㉤µ 崓島⠷杴ⵛ㣖⋌ᾂ⡒㛜⑫䟙値⋍倎㦌㔥 䈑兡シ㍥὞偉嵂孕Ϫ⁵㏔⿋›䔅‸䟙㎠ 㸪挢㜅崵挟ѳ

3D 打印世界 | 刊首语 Editorial

EDITORIAL

1

出版人及董事总经理 李广连

刊首语

董 事 纪大伟 ( 澳大利亚 ) 劳莉 主 编 余 佳 Jane.Yu@iRecyclingTimes.com

两会政府工作报告，让“中国制造 2025”的概念火了一把；一年一度的博鳌论坛中， 3D 打印又成为高频词……一时间，作为智能制造典型代表的 3D 打印再次引发媒体的 热议和关注。麦肯锡近期的一份报告也预测，到 2025 年将有更多企业采纳 3D 打印这

编 辑 李 娜 黄丽纯 张艳萍 梁丽霞 李小婉 伍颖姗 李敏君 阮燕茹

一技术，改变其产品制造和价值创造的方式。它的理由是“3D 打印能减少新品的上市 美术设计

成本，令小众产业能够迅速成长，更贴近消费。” 如同 10 年前我们无法想象智能手机将改变我们的生活一样，10 年后，3D 打印将

邓德胜 黄梦姗 罗宇洪 周婵媛

如何改变产品生产面世的过程，同样有着巨大的想象空间。这些日子，我们看到“玩”3D

广告业务，请联系

打印的企业越来越多了：如海尔制造出全球第一台 3D 打印空调，波音飞机上已经有 2

梁雪燕 Anna.Liang@iRecyclingTimes.com

万个零部件采用 3D 打印制作，沃尔沃卡车利用 3D 打印技术生产流水线工具……或许 某些报道不乏有炒作的成分，但从新闻报道的蛛丝马迹中，我们不难看出，3D 打印正 在悄然改变传统制造方式，使工业生产这个原本单调和千篇一律的过程，变得更高效和 个性化。

媒体公关，请联系： 张艺佳 Tracy.Zhang@iRecyclingTimes.com

本期我们的话题，是工业级 3D 打印在中国的应用和发展现状。随着 3D 打印技术 的飞速发展，3D 打印已经越来越多地应用在设计和工业制造上。业内人士普遍认为， “中 国制造 2025”概念的提出，将促使工业 3D 打印打破多年的“不温不火”，有望迎来

高级市场与销售经理 何兆璋 Sam.Ho@iRecyclingTimes.com

市场放量的一天。但中国 3D 打印研发与生产企业究竟能在其中占得几分羹，尚是悬念。 昂贵的设备、材料多样化需求、精度和速度的提升，都是中国 3D 打印企业需要直面的

通信地址：

产业症结。国际巨头会否加快布局中国市场？中国企业将迎头赶上还是在激烈的竞争中

广东省珠海市吉大园林路 104 号 信海商业大厦 6 楼 B 室 珠海再生时代文化传播有限公司 电话：+86 (0)756 3919266 传真：+86 (0)756 3959299 电子邮箱：info@iRecyclingTimes.com 网址：www.inside3dprinting.com.cn

失守？值得每一位从业者深思。 目前，国内已涌现出一大批优秀的 3D 打印企业，中国在工业级 3D 打印设备和材 料的研发上，与世界先进水平的差距正在日益缩小。3D 打印如何走向实实在在的应用， 成为人们更感兴趣的话题。在本期专栏中，三迪时空网董事长李培学认为，通过搭建平台， 聚拢行业资源，推动 3D 打印行业走向大众化、平民化，工业级 3D 打印将迎来爆发式发展。 而素有 3D 打印“布道者”之称的 TYLER BENSTER 则相信，中国企业研制更高质、 更高速和更廉价的工业级 3D 打印机才是“明智之选”，那些坚持以差异化技术为主导 的公司，必将拥有光明的前景和机遇。我们也相信，在各项政策利好之下，在更多借势 而为找准方向的企业参与下，中国 3D 打印产业将走向快车道，迎来前景可期的未来。

2015 年 12 月 8-10 日

上海世博展览馆 inside3dprinting.com.cn

出版人 李广连 Powered by Inside 3D Printing

www.inside3dprinting.com.cn

И

֢

*

۸

ԭ

੧

Џ

আ

▲

ߎ

3D PRINTING WORLD

Ћ

Џ

‫߃ ٶ‬

߃

⣚

আ ߊ

‫ٶ‬ᆇ๘ ‫ٶ‬ᆇ๘হ ‫خ‬஄ъࢢ 6

倨䟙㴩⍾㝋‫‏‬Ϫ㲸⽻槛⠷杴愥䳎⾌ ⾙Ϫ峾0DWHULDOLVH㡉⫒⢅愣㓺䢕 ᾂ⡒ '㎨Ⓟ䟙´廚俼樣┸µѳ

CONTENTS 01

刊首语 Editorial

04

资讯 Information

08

环球 World News

目 录

3

'㎨Ⓟ⡽⒯䎾櫛妡Ὧ䟙⿩䙽 慯愜䙽὞偉㏀㔤‿唌┫㛅㓃Ϫ⿋挜䙽὞偉惄⁋ 㭶㐴⓴⬠䐋ㅖϪⵛ⩼⩼⏵ㅀ㛜䎾⅃⩢䟙慴⿻Ϫ 㔥氭⅃⩢专⿻Ϫⵛⓛ╇´挢㜅⩢⎋µѳ

3

'㎨Ⓟ´崬㈚䚐㉤µ 崓島⠷杴ⵛ㣖⋌ᾂ⡒㛜⑫䟙値⋍倎㦌㔥 䈑兡シ㍥὞偉嵂孕Ϫ⁵㏔⿋›䔅‸䟙㎠ 㸪挢㜅崵挟ѳ

16 COVER 封面人物

观察 Observation 10

工业 3D 打印： 迎接“中国制造 2025”元年

人物 People

在中国经济发展步入 “ 新 常 态” 的 重 大 历 史 阶 段， 琴 恩（Kim Francois）——这位从 少女时代就抱有浓厚

16

琴恩 Kim Francois： 比利时 3D 打印女杰的中国梦

20

中国情结的比利时人， 正带领团队运筹帷幄，

应用 Applications

让 Materialise 更 好 地

可以复制的历史

“超级风口”。

迎接着中国 3D 打印的

——3D 打印在博物馆行业的应用

23

雕琢过去与未来的新型材料 ——PLA 青铜材料

25

3D 打印“诗情画意”

26

定制特别的爱 ——利用 3D 打印技术为脑瘫儿童 量身定制足部跬步千里形器

28

12 个我们已经实现的生物医疗 3D 打印之梦

专栏 Columnists 30

李培学

展 工业级 3D 打印应用将迎来爆发式发展

33

Tyler benster

如何 3D 打印一个成功商业模式？

35

John Hornick & Carlos Rosario

美国材料与试验协会（ASTM）增材 制造标准

36

创客 Marker

本杂志版权归珠海再生时代文化传播有限公司所有。 未经书面同意，不得转载。本杂志所有采用的文章，仅代表作者观点，并不代表本杂志立场。如有文章出现错误，敬请原谅，并欢迎指正。

www.inside3dprinting.com.cn

新品速览

4

资讯 Information | 3D 打印世界

国内首款混色 3D 打印机问世 深圳森工科技有限公司在近日推出国内首款混 色 3D 打印机，该款打印机由一个喷嘴构成， 支持多种颜色混合打印或不同颜色轮流打印。 相对于双喷头打印机，混色打印机不会发生材 料下漏，降低了维护成本，打印的效果也较双 头的精度更好，表面也更光滑。

普利生推出高速光固化打印机 普 利 生 日 前 推 出 高 速 光 固 化 打 印 机“ 锐 打 -400”， 其 成 型 面 积 为 216X384mm， 曝 光速度可达到 11S 一层，即一小时能打印 327 层，0.1mm 精度时厚度为 3.27cm，按成型面 积 21.6*38.4=829.44cm2，乘每小时 3.27cm2

MakerBot 将进驻美国 300 家山姆会员店

成型速度，每小时能打印 2712.27cm2，按树脂

MakerBot 将在美国 300 多家沃尔玛山姆会

MakerBot 公 司 代

员店销售其 MakerBot Replicator Mini 3D

理 执 行 总 裁 Frank

打印机。

Alfano 说：“我相信直接接 触 3D 打 印

山姆会员商店（Sam's Club）是美国沃尔

是让大家更好地了解 3D 打印技术的重要

玛百货公司（Wal-Mart Stores, Inc）的会

一步。通过扩大零售范围，将 3D 打印机

员制连锁店，是专门服务于会员的仓储式

放到山姆会员店销售，我们得以向更多的

购物俱乐部。MakerBot 相信在零售商店销

专业人士、创业者和小企业主展示 3D 打

售 3D 打印机有助于加速 3D 打印在专业人

印的力量。在过去一年里，我们一直有努

士、小型企业主、创业者和教育者当中的

力地与像山姆会员店这样的大型零售商建

应用。

立合作关系。”

Stratasys 在印度开设办事处

海尔推出世界首台 3D 打印空调

为了在快速发展的区域市场站稳脚跟，各

海尔集团日前展示了全球首款款 3D 打印

大 3D 打印厂商和解决方案提供商纷纷抢

空调，售价为 6395 美元。

入中国、印度、阿联酋、巴西等地。

此次推出的 3D 打印空调是海尔智慧空气

Stratasys 公司日前宣布在印度班加罗尔

生态圈的高端定制产品，用户购买后能

开设办事处，以应对该地区对 3D 打印解

够立即安装使用，同时空调兼备智能功

决方案不断增长的需求。根据 Rerearch

能，用户可通过苹果 Siri 或微软小冰机器

and Markets 的 预 测，2014 至 2019 年

人进行控制。美国 3D 打印主流媒体《3D

印度 3D 打印机市场的复合年度增长率预

printing》对此评论，目前可能是这类产

计 将 达 到 20 ％，Stratasys 希 望 在 班 加

品短时间内迅速进入市场的绝佳时机。

罗尔的办公室计划于四月份开业，届时

海尔方面表示后续 3D 打印将不仅仅局限

大打印尺寸为 102×177×200 毫米；XY 精度为

将提供该公司最新的技术和 3D 打印解决

于外观，空调内所有结构包括电脑板等都

0.05 或 0.1 毫米；单层精度为 0.05 或 0.1 毫米

方案。

将实现 3D 打印。

平均 1.15g/ cm2 计算，可达到每小时 3119 克 的固化能力，在同类产品中居于领先地位。

弘瑞推大尺寸 3D 打印机 采用 FDM 打印技术，成型尺寸为 300*350* 500mm，机身尺寸为 530*530*1300mm（含 机柜）。采用全金属外壳与 CNC 核心组件金属 结构，使大尺寸模型长时间打印稳定性得到大 幅提升。全密封恒温结构设计，有助于防尘和 稳定的工作稳定，最大限度避免材料因温度变 化产生模型翘边等现象。

西通推新一代光固化 3D 打印机 西通将推新一代光固化 3D 打印机，其外观设 计以黑色和暗红色为主，并拥有超眩外形。最

（可调）；可手动 / 自动生成支撑；打印速度 为每小时 30-40 毫米。

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 资讯 Information

New Balance 推出

3D 打印 跑步钉鞋

5

新品速览

据 外 媒 消 息， 美 国 品 牌 运 动 鞋 厂 商 New Balance 近日推出 3D 打印的个性化跑步钉鞋。 据称，影响运动员跑步速度的最主要因素是鞋底 部的钉板所带来的牵引力。牵引力越大，则说明 运动员会跑得更快。因此，New Balance 开始

清华大学研制 DNA 水凝胶 3D 打印材料

使用由德国知名 3D 打印机厂商 EOS 提供的塑

日前，清华大学化学系刘冬生课题组成功研制

料激光烧结 3D 打印机生产钉板。

出可应用于活细胞 3D 打印的 DNA 水凝胶材料，

为了使鞋子符合不同运动员的生物力学，New

被《自然》（Nature）评价为“一种非常有前

Balance 录入运动员的数据，打印出多款可能符 合该运动员的钉板，并为他们提供多个带传感器 的跟踪钉板进行试用。运动员在训练时穿上跟踪

景的打印三维组织和人工器官的材料”。 在此 之前，还没有一种水凝胶材料能够同时满足活 细胞三维打印所要求的细胞相容性、力学强度、 通透性、快速成型等苛刻条件。

钉板，以确定脚和力板的关系，生成钉板的三维 矢量数据。最后，New Balance 将大量运动数 据输入到 EOSINT P 395 3D 打印机中，为不同 运动员生产出以塑料粉末为原料的定制化钉板。 早在 2 年前，NewBalance 就宣布采用择性激 光烧结技术，推出首款量产版的 3D 打印运动鞋。 欧特克公司开源光敏树脂配方 继 宣 布 推 出 源 DLP 3D 打 印 机 Ember 之 后， 3D 设计软件巨头欧特克（Autodesk）又公布 了 Ember 打印机使用的光敏树脂配方“极性树

3D 打印房屋：未来可建摩天大楼

脂第 48 号（Polar Resin Number 48）”。有 了这个配方，相关专业人员只要得到正确的化

“大型 3D 打印之父”，南加州大学快速

学品，就可以调配出自己的树脂，甚至可以在

自动制造技术中心（CRAFT）主任 Behrokh

此基础上探索改进或开发新的树脂材料。

Khoshnevis 博士日前表示，希望未来 5 年 3D 打印建筑设备能够在世界各地推广， 十年内可以用于建筑高楼等大型结构，并 有可能用在月球上。 Behrokh Khoshnevis 是轮廓工艺（Contour Craftings）技术的发明者，该技术主要通 过 3D 打印来构建整个建筑。他的方法主 要依赖于可移动的大型、轻便的 3D 打印 机，这样能够很方便地将其转移到施工现 场。Khoshnevis 称，他已经成立了一家公 司， 以 商 业 化 Contour Craftings 技 术， 目前该技术正在接近各种应用。据透露， 根据大小和制造能力的不同，这些机器的 价格将在 20 万美元以上。这些机器有可 能会相当大，并最终有可能用来构建摩天 大楼。

Formlabs 正式进驻中国市场

Taulman 3D 推出可用于食品饮料线材 Taulman 3D 日前推出可直接接触食品饮料的

Formlabs 公司日前宣布与中国领先的高科

3D 打印线材 Nylon 680。这一新品材料现已

技产品代理商西安非凡士机器人科技有限

获得 FDA 批准，可用于跟食品、饮料接触相关

公司，正式确立战略合作伙伴关系。 为满足不断扩大的中国市场需求，西安非 凡士将成为 Formlabs 打印机在中国的首

的应用。Nylon 680 是专门为 FFF 技术开发的 3D 打印线材，能在蒸汽、沸水等高温环境下保 持不变形。将该材料的 3D 打印温度为 250℃ 255℃，市场零售价为每卷 70 美元。

家官方代理商，以提供销售和服务支持。 该合作关系确保 Formlabs 的中国消费者， 能够享受与 Formlabs 在欧洲和北美市场 同样高水准的客户服务和售后服务。 Formlabs 公司一流的桌面光固化 3D 打印 机 Form 1+ 是一款备受全世界工程师、 设计者和艺术家们赞誉的产品。凭借极高 的 3D 打印分辨率，精密的工程塑造和时

韩国厂商推出具有抗菌功能的 3D 打印线材 韩国塑料制造商 BnK（Books and Kimchi）宣

尚的外观，Form1+ 已成为桌面级 3D 打

布推出具有抗微生物功能的 PLA 线材，非常适

印机的领导品牌之一，用户遍布美国、欧

合在家庭和学校供儿童使用。据称，Purement

洲和亚洲。

线 材 的 抗 菌 性 能 已 经 经 过 广 泛 测 试， 能 消 除 99％的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，并能够抑 www.inside3dprinting.com.cn

制它们扩展。

3D 打印世界 | 资讯 Information

7

波音已使用 3D 打印超过 2 万个金属零部件 波音公司日前提交了一份 3D 打印飞机零

此外，目前只有非金属的飞机部件是通

部件的专利申请。该申请概述了通过中央

过 3D 打印的，这意味着波音主要着眼于

银禧科技：3D 打印材料可年产 30 万吨

数据管理系统将 3D 设计变成 3D 打印部件

替换不影响飞机结构完整性部件的生产方

近日，银禧科技董事长、中国 3D 打印技

的过程。

式。鉴于专利申请中直接提到了 3D 打印

术产业联盟副理事长谭颂斌表示，公司的

据透露，这个航空界的巨头从 1997 年起

数据管理系统可用于金属和合金，在未来，

基于互联网的 3D 打印平台 3Denjoy 创意

就开始使用 3D 打印技术了。在 10 个不

波音也许会使用 3D 打印技术生产更多的

平台即将推出，将首先主要关注消费品领

同的飞机制造平台上已经 3D 打印了超过

关键部件。

域。他还表示目前公司自有设备可年产材

20000 个飞机金属零部件。

料 30 万吨。

目前波音的生产平台上只有几百种飞机部

谭颂斌表示，银禧科技多年致力于新材

件是通过 3D 打印生产的，即使 3D 打印制

料的研发和应用，继 2014 年投资上亿资

造部件的份额只提升到现在商业飞机部件

金建立广东省 3D 打印材料重大攻关项目

总数的百分之一，波音也有巨大的提升机

以来，立足为行业提供各种材料应用解

会。

决方案，携手设备商共同推动 3D 打印应 用市场需求同时，充分发挥 3D 打印的比

Organovo 公布首个 3D 打印全细胞肾组织

较优势，尤其是在个性化定制、文化创

美国 3D 生物打印技术公司 Organovo 日前

进行建模。

意服务的优势，投巨资打造个性化定制的

公布了世界上第一个 3D 生物打印全细胞

该公司当前公布的数据仍是初步的，但

3Denjoy 创意平台，为设计师、创客提供

肾组织的数据。

最终生物打印肾组织将被加入该公司

打在线打印服务及资源共享。

当前打印的组织一般在实验室条件下仅能

exVive3D 组织系列产品中，这些组织都可

他还表示，随着 3D 打印的市场空间进一

存活几天，而 Organovo 的 3D 打印肾组织

以使用 Organovo 的专有生物 3D 打印平台

步扩大，如果市场有需要，公司目前自有

可以持续“至少两个星期。”这种 3D 准

打印出来。目前，Organovo 估计商用版本

机器可以完成年产 30 万吨的 3D 打印材料

确复制的全细胞模型将用于对药物毒性和

的生物打印肾组织将会在 2016 年下半年

的产能。

疗效的测试和对疾病在活组织内部的活动

正式发布。

www.inside3dprinting.com.cn

8

环球 World News | 3D 打印世界

03

革命性 CLIP 技术 让打印提速 100 倍 硅谷公司 Carbon3D 最近公布了一种全新 的 3D 打 印 技 术， 能 在 液 体 中 直 接、 持 续而迅速地打印，颠覆了过去几十年来

01

逐 层 堆 叠 的 3D 打 印 方 式， 速 度 提 高 了

02

25 ～ 100 倍，并能打印许多前所未有的几 何形状。这种新技术称为 CLIP（Continuous Liquid Interface Production），登上了 3 月 20 日 Science 杂志封面。 CLIP 的原理与光固化技术很相似，但它还 利用了另一个性质：氧气会抑制光敏树脂 的固化。二者的平衡就是 CLIP 技术成功 的关键。

荷兰银行发表 3D 打印市场评估报告 更快更大更廉价的 3D 打印系统

近日，荷兰银行 ABNAMBRO 发布的报告显

近日，美国橡树岭国家实验室（ORNL）和

英国首例 3D 打印人造膝盖植入手术

示，荷兰 3D 打印市场仍处于起步阶段，

辛辛那提公司宣布再度合作，推出一套 3D

日前，英国完成了首例 3D 打印人造膝盖

2015 年其市场容量预计将超过 4500 万欧

打印系统 Bertha。此前 BAAM 技术能以 40

植入手术，由 ConforMIS 公司负责。

元。

磅 / 小时的速度制造出体积为 7’x 13’x

ConforMIS 成立于 2004 年，主要开发和销

荷兰没有专业级 3D 打印机生产厂家，但

3’的物体，而 Bertha 的面世则会将这一

售关于骨关节炎和关节损伤的治疗设备，

一些小型企业在细分领域做得比较出色，

标准提升到 100 磅 / 小时速度，并制造出

其技术源于经美国 FDA 批准的部分 / 全膝

如 LUXeXceL 使用 3D 打印技术生产高品质

体积为 8’ x 20’x 6’的物体。

关节置换系统。这些植入物是用钴铬钼合

光学镜头，而 ASML 在其设备上使用 3D 打

该系统的最大打印尺寸将达到 1000 立方

金制作的，主要与胫骨和髌骨的插入物相

印的部件。

英尺，在行业注塑粒料标准的基础上将制

连接，该插入物是用超高分子量聚乙烯

3D 打印服务是荷兰的一大优势，Kemp 估

造成本降低到 0.03-0.10 美元 / 立方英寸。

（UHMWPE）制成。手术所用的植入物是在

计，2015 年 3D 打 印 服 务 的 销 售 额 将 在

Local Motors 计划今年开设两个汽车打印

美国 3D 打印的，该公司称，该植入物至

1100 万至 1400 万欧元之间，金额超过工

工厂，凭借大面积增料式机械制造的优势，

少能使用 15 年。仅在英国，每年大约会

业级 3D 打印市场的其余部分（约 800 万

未来制造出更多 3D 打印的汽车。

有 8.5 万例膝关节置换手术。

欧元）。

www.inside3dprinting.com.cn

3D打印世界 | 环球 World News

9

06

3

日本开发 3D 打印皮肤及关节技术 东京大学医学系附属医院日前宣布，其研

04

究小组利用 3D 打印机和基因工程学技术， 成功开发出了能在短时间内批量生产可移

08 07

植给人体的皮肤、骨骼和关节等的技术。 他们以富士胶片公司基于基因工程学开发 的重组人胶原蛋白肽为主要材料，向其中 混入从患者本人体内提取的干细胞和促进

05

细胞增殖的生长因子等，然后填充到经改 良的医疗用 3D 打印机内，同时根据计算 机断层扫描 (CT) 获得的体内组织数据，在 两至三小时内就可制作出所需的组织，且 能根据不同患者制作不同形状和大小的组 织。

沃尔沃卡车：3D 打印将工具生产周期削 减 94% Stratasys 公司透露，沃尔沃卡车在将 3D 打印技术融入其在法国里昂的发动机生产 迪拜：未来博物馆建造将使用 3D 打印技

流程中之后，其关键流水线的制造工具生

术

产周期已经削减了超过 94％。

阿联酋宣布该国将投资大约 5 亿美元， 建造一座“未来博物馆（Museum of the Future）”，以展示人类未来的发明和概念。 阿联酋政府计划在建造这座计划于 2017 年使用的建筑中使用 3D 打印技术。 阿联酋政府举办了一个全球性的竞赛鼓励

由于采用了 Stratasys 公司的 3D 打印技术， 使设计和制造各种工具的时间由 36 天削 减为 2 天，并将费用从 100 欧元每立方厘 米缩减到惊人的 1 欧元每立方厘米。三个 月来，沃尔沃卡车 3D 打印了超过 30 种不 同的工具供生产线上的工人使用。

Stratasys 携手四公司开拓中国市场 3 月 3 日，Stratasys 上海分公司宣布将和 北京紫光恒越数码科技、上海复星医疗系 统、武汉落地创意文化传播以及上海数造 机电科技等四家公司强强联手。 据透露，与北京紫光恒越数码科技的合作 将拓展 3D 打印技术在室内装潢、广告、 包装印刷和纺织产品方面的普及；与上海 复星医疗系统的合作将开拓在治疗、康复 领域的 3D 打印临床应用；武汉落地创意

设计师和建筑师们集思广益。评论认为

文化传播旗下的“3D 记梦馆”、云工厂“意

3D 打印被用在未来博物馆的最终设计中

造”和时尚礼品定制品牌“3D Mong”将

是毫不意外的。如今，很多最先进的技术

为新用户发掘 3D 打印的创新魅力并提供

和开发如果没有这种增材制造技术所提供

最新技术；上海数造机电科技将在高端制

的支持将是不可能实现的——特别是在降

造和数字化制造整体解决方案等方面提供

低成本、并创建定制的设计解决方案方面。

更具专业性的附加价值。

www.inside3dprinting.com.cn

10

观察 Observation | 3D打印世界

中国如何从制造大国转向制造强国？ 随今年政府工作报告明确部署“中国制造 2025”，推动中国制造由大变强，使中国 制造包含更多中国创造因素，将发展先进 制造业上升为国家战略，智能制造成为主 攻方向，就此要求企业加快从要素驱动向 创新驱动转变，由低成本竞争优势转变为 质量效益竞争优势，改变资源消耗大、污 染物排放多的粗放制造。工业 3D 打印就此 成为“绿色制造”的重要实施路径。 同时，面对中国这样一个潜在庞大的 市场，无论是上游的 3D 打印生产研发企业， 还是下游的应用企业，是否能在全球化竞 争中把握机遇，实现信息化与工业化的深 度融合，都将成为“新经济”时代能否具 撰文：荔玻

www.inside3dprinting.com.cn

有长久生存的重要挑战。

3D 打印世界 | 观察 Observation

11

工业 3D 打印将打破多年的“不 温不火”

实国内不少大型企业比如广汽集团，

把握时代洪流，作为智能制造

而已。”一位不愿具名的美国 3D 打

重要环节的工业 3D 打印会逐步在中

印巨头 STRATASYS 的中国华南区销售

国发现更多用武之地。越来越多的企

主管冷静看待外界对 3D 打印的“稀

业，从转型发展的过程中，寻找到应

奇”。但他已感受到国内尤其是制造

用 3D 打印的理由。

业发达的珠三角地区，大中型企业对

早开始用我们的机器，只是没有宣传

“假如我买一台比较好的工业 3D

工业级 3D 打印机的需求正逐年提升。

打印机，在环保上的顾虑就要小很

在向智能制造转型的背景下，除

多。”浙江红光机械、温州市机电技

继续在原有高端领域深耕外，国内工

术协会会长董事长管洪光表示。今年

业级 3D 打印设备及服务能否进一步

年初他主动走出去，在认真考察了一

应用于加工制造等工业领域，取得超

圈后，最终对一台欧洲公司生产售价

过全球平均水平的增速，值得期待。

达 500 万元人民币的 3D 打印机产生

根据 Wohlers report 2014 统计数据，

浓厚兴趣。

从 1988 年至 2013 年，售价 5000 美

其公司年产值超过 6000 万，经

元以上的工业级 3D 打印机年复合增

营稳健，但同样面临转型升级的挑战。

长率达到了 30.9%，经济危机后 2010

“如果工厂用了这台机器，就能省去

年至 2013 年的平均增速为 22%，但

开模、炼废钢铸造的环节，不用请那

2013 年提升至 26.4% 销量达到 9832

么多人工，也减少了污水和废气的排

件，并预测 2015 年全球工业级 3D 打

放。”这种思路与其温州老乡郭先生

印机的销售将超过 15000 件，其中定

相似。后者经营一家小型五金机械加

价于 5000-20000 美元的机器将占据

工厂，青睐工业 3D 打印机在制模的

销售主导。

高效率、低成本及环保，但对于究竟

尽管与个人桌面级 3D 打印机在

要不要买下一台 200 万的 3D 打印机

近两年取得的 3 位数增长相比逊色，

仍犹豫不定，“对于小企业来说 200

但多位业内人士认为，从“中国制造

万不是小数目，回去后还需要仔细计

2025”提出的元年开始，工业 3D 打

算成本与回报。”

印将打破多年的“不温不火”，有望

作为高精尖的辅助设备，在全球

迎来市场放量的一天。“中国工业

范围内工业级 3D 打印机应用于较高

3D 打印最好的时代可能才刚刚开始。”

端的航天军工、生物医疗、汽车、船

全球知名的 3D Inside Printing 策展

舶等领域，中国亦有相似之处。“其

商珠海再生时代董事总经理李广连

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 观察 Observation

13

表示。他认为，在国家战略发展的支

要做好行业应用研发，保证行业应用

续下降持乐观态度，原因在于过去大

撑之下，讲求高质量、高精度的工业

的工艺最优化，把 3D 打印的优点完

多数依赖国外进口设备及零部件的局

3D 打印产业将伴随企业转型而逐步

美体现出来，与传统制造业更好的融

面已有所改变，虽然“有些关键和国

成长，就此开拓高端与高附加值的全

合。”

内未能完成攻关的零部件或材料还没

新工业应用市场。

“工业 3D 打印更多作用在于对传 统制造业的补充与优化，而非‘全面

有降”。未来随着市场占有率的增大， 国内设备的价格也会有所下降。

3D 打印直接生产工业零件将成 为一大趋势

置换’。”中国快速成形技术的先驱

由于 3D 打印可按需生产，对传

人物之一、江苏永年激光成型技术有

统工业的供应链和存储体系产生重大

面对“中国制造”的升级版，3D

限公司董事长颜永年评论。以金属

影响，“3D 打印直接生产零件的市

打印将如何真正成为国内企业跨越

3D 打印为例，未来方向是与传统重

场份额提升”也将成为国内工业 3D

PMI 枯荣线、迈向“智造”的强大助

型金属装备成型制造业紧密结合，充

打印的一大趋势。中科院广州电子技

推器？现实矛盾难以忽视：一面工业

分发挥前者制成品材料均匀，尤其是

术研究所研究员李耀棠在公开报告中

级 3D 设备普遍昂贵，材料局限性较

“毫无偏析”的最大好处。“3D 打

指出，3D 打印零件在直接应用于工

大，精度、速度与效率不太尽人意的

印成品可以提高强度，但抗冲击力不

业生产、跳过模具开发这一阶段，于

产业局限客观存在，另一面是中国级

足，而传统锻造出的产品，强度有

节约成本与时间上都独具优势。同时

工业 4.0 过程中潜伏的规模个性化定

限，但具有较好的承受力。两者可以

零件生产地点也非常灵活，可以实现

制巨大市场开始启动。

互补。”

分散制造，最重要的是 3D 打印零件

“在医疗和文创方面，3D 打印可

对于当下工业 3D 打印设备及材

满足个性化定制化需求；在汽车及航

料较高的成本，颜永年辨证看待：

大大超过与传统机加工的零件。因此，

空航天领域，3D 打印在集成化、柔

“成本是贵，但材料利用率高”，对

“3D 打印功能零件将越来越多地在

性制造及快速模具方面，为缩短周期

比传统锻造工艺中材料的利用率只有

各个领域直接应用，而不只停留于产

具有很大优势。”陕西恒通智能机器

20%，3D 打印增材利用率高达 80%。

品原型、样品开发上”。

有限公司总经理杨锋评价。“我们还

杨锋则对工业 3D 打印的主要成本继

在提升强度、轻量化、框格结构方面

顺应智能制造的大浪潮，李广

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 观察 Observation

连推测，未来 10 年 3D 打印技术将与

应用型研究不如国外做的精细。

江苏永年激光成型技术有限 公司董事长

物联网技术、大数据、云计算、机器

据 了 解， 目 前 在 工 业 3D 打

人、智能材料等其他先进技术充分融

印 领 域， 在 塑 料 建 模 方 面， 美 国

合，成为若干智能制造平台上的某个

STRATASYS、3D SYSTEMS 两家企业处

工业 3D 打印更多作用在于对传统

部分。

于行业垄断地位，而在金属材料打印

制造业的补充与优化，而非“全面

方 面， 德 国 EOS 等 企 业 占 有 绝 对 话

颜永年

置 换”。 以 金 属 3D 打 印 为 例，未 来方向是与传统重型金属装备成型

未来竞争将“百家争鸣”

语权。在全球范围内，行业巨头正

今年 2 月底，《国家增材制造产

加快巩固行业领导者角色。WOHLERS

业 发 展 推 进 计 划 (2015-2016 年 )》

REPORT 2014 数 据 显 示， 在 工 业 3D

的最大好处。3D 打印成品可以提

公布，明确国家对 3D 打印的发展目

打 印 机 销 售 领 域 STRATASYS 已 连 续

高强度，但抗冲击力不足，而传统

标：到 2016 年初步建立较为完善的

12 年保持领先，市场份额从 2012 年

锻造出的产品，强度有限，但具有

增材制造 ( 即“3D 打印”) 产业体系，

的 38.9% 扩展至 54.7%。

较好的承受力。两者可以互补。

整体技术水平保持与国际同步，在航

越来越多的观点认为中国将成

空航天等直接制造领域达到国际先进

为全球最大的 3D 打印市场，其中包

水平，在国际市场上占有较大的市场

括工业应用。但中国 3D 打印研发与

份额。在这份计划的背后，隐藏的另

生产企业究竟能在其中占得几分羹，

一个重要事实是中国在工业 3D 打印

尚是悬念。“未来与世界上同类企业

领域需要不断缩小国际先进水平的差

的竞争不是越来越有优势，而是会

距。

越来越残酷”。颜永年预测。而 3D

制造业紧密结合，充分发挥前者制 成品材料均匀，尤其是“毫无偏析”

中科院广州电子技术研究所 研究员

李耀棠 3D 打印零件在直接应用于工业生 产、跳过模具开发这一阶段，于节

“不管是工业 3D 打印的设备还是

Inside Printing 策展商李广连提醒，

材料，我们可能需要至少 10 年的时

工业 3D 打印的技术成熟如材料等需

间追赶上别人的工艺与技术。”颜永

要长时间的累积与沉淀，“中国 3D

现分散制造，最重要的是 3D 打印

年总结，目前国内的“差距”主要体

打印企业想实现弯道超车就需要用核

零件在提升强度、轻量化、框格结

现于“设备的稳定性、零件的精度与

心技术作为核心竞争力，否则就算短

构方面大大超过与传统机加工的零

原材料尤其是金属粉末的水平”三点，

暂赶上也终会被淘汰。”

件。3D 打印功能零件将越来越多

也因此让国外厂商接连赚到了“设备、

杨锋同样判断未来的竞争“肯定

工艺与供应材料的钱”。同时，国内

会加剧”，形成“百家争鸣”的局面。

以金属打印为方向的工业 3D 打印研

他提议把握国内发展智能制造业及出

发才从 2012 年起步，他认为，目前

台扶持政策的机遇，加快研发与制造

只有北京航空航天工业大学能始终坚

业的转型，包括改变工作方式和模式、

持这一研究方向，取得较快进展。

优化生产流程及工艺的优化、顺应市

约成本与时间上都独具优势。同时 零件生产地点也非常灵活，可以实

地在各个领域直接应用，而不只停 留于产品原型、样品开发上。

陕西恒通智能机器有限公司 总经理

杨 锋

杨锋认为，中国在 3D 打印技术

场改变技术及运营模式。“我相信，

研发上取得了很大进步，并在相关的

我们在这块会紧跟世界的脚步”，他

中国在 3D 打印技术研发上取得了

精度保障上已经达到国外标准。但受

说。

很大进步，并在相关的精度保障上

限于装配工艺研究水平， 激光器， 振镜、

未来十年，中国企业是否能把握

15

已经达到国外标准。但受限于装配 工艺研究水平，激光器，振镜、喷

喷头等关键零部件及材料仍“算是我

时机，走出高精度、高性能工业 3D

们的弱项”。材料研发仅仅是重点材

打印装备的方向，奏响独具特色的“中

料取得了突破，在多样性方面与国外

国制造 2025”篇章，充满无限想象空

材料取得了突破，在多样性方面与

仍有差距。此外，国内 3D 打印方面的

间。

国外仍有差距。

头等关键零部件及材料仍“算是我 们的弱项”。材料研发仅仅是重点

www.inside3dprinting.com.cn

16

人物 People | 3D打印世界

琴恩 Kim Francois：

比利时 3D 打印女杰的

中国梦 随 3D 打 印 国 际 巨 头 逐 鹿 中 国， 来 自 比 利 时 的 Materialise，十年默默耕耘中国市场，凭借优质的 3D 打 印软件解决方案及工程服务，日渐收获品质口碑。在中 国经济发展步入“新常态”的重大历史阶段，琴恩（Kim Francois）——这位从少女时代就抱有浓厚中国情结的比 利时人，正带领团队运筹帷幄，让 Materialise 更好地迎 接着中国 3D 打印的“超级风口”。 不同于麻省理工学院媒体实验室的 Neri Oxman、哈 佛 Wyss 研究所的 Jennifer Lewis 等以技术见长的“3D 打 印女杰”，拥有鲁汶大学中文及管理学教育背景的她， 从 2009 年起担任 Materialise 的业务发展经理，2010 年 晋级上海代表处首席代表，充分发挥了懂中文长项。其 独特之处在于敏锐把握 3D 产业在中国从起步到蓬勃发展 的大浪潮，通过对中国市场的深刻理解，为活跃在 3D 创 新开发前沿的 Materialise 寻觅越来越多的杰出中国合作 伙伴。

撰文：荔玻

www.inside3dprinting.com.cn

3D打印世界 | 人物 People

17

回顾 Materialise 中国十年： 借中国发展 3D 打印顺势而为 “从 2005 年没有谁知道，到 2011 年有人开始了解我们，再到 现在大家都认识了，还交了不少朋友。”琴恩微笑着，用流利的中 文总结 Materialise 的中国十年发展历程。 在 1990 年始创于快速原型制造行业专业机构 Materialise，早 于 2005 年已在中国开展业务，并与国内多家领先的工业级 3D 打印 企业如上海联泰科技等建立长期合作关系。比利时总公司去年于纳 斯达克上市后不久，为加快国际化布局步伐，随即成立中国分公司 上海玛瑞斯三维打印技术有限公司公司（Materialise Shanghai Co. Ltd.）并落户宝山科技园，欲借中国大力发展 3D 打印的风口顺势 而为。 “上海玛瑞斯的成立，说明总部相信我们能够独立在中国 3D 打 印行业做生意了。”琴恩笑着说。她认为，3D 打印仍然是个年轻 的产业，在过去 30 年中保持了较快的发展速度。而 Materialise 的 优势在于 25 年中与各类硬件公司合作尤其是“在技术创新领域不 断积淀”，将有益于 3D 打印软件应用整体解决方案在中国市场的 推广。同时，Materialise 通过了 ISO 等多项认证，“所以我们的服 务很有保证。 琴恩引 务很有保证。”琴恩引以为傲。 年励精 经过 25 年励精图治，Materialise 已成为全球领先的快速成 型（RP）/ 快速模具 快速模具（RT）/ 快速制造（RM）解决方案提供商， 而国内客户主 而国内客户主要集中在汽车和医疗两大行业：前者主要将 3D 打印应用于 打印应用于概念车、前期设计造模等方面，后者则集

Lily.MGX ﴾Materialise 打印 ﴿

Iris van Herpen 设计； Materialise 3D 打印； 版权：Michel Zoeter

www.inside3dprinting.com.cn

18

人物 People | 3D打印世界

һࡉ‫ݦ‬Ж *ۙԬࡗसࣩ૆ѝ੕ӏ‫ߥݱ‬Ղٖसާ b ёзঢӰЅঢͧ‫ࢻؗ‬ՔੑԖ

‫ر‬и৓‫ڧ‬Ҧ‫݇ރ‬ ૴ОІ৓ֺࠥ

b ٖसЉ੦ਗ਼

֨9:2ࠀ‫ڔ‬Ј଒੧ӣߤչગઋͫ ৈߣૹ୏ԗͫӫ‫ڏ‬І৓়ࣲљՃ ୓‫* ث‬۸ԭֺࠥङ‫ࣲה‬ঈ

b *ۙԬࣩ‫ܨݤ‬Ӕ‫ה‬

ғ‫ז‬չ৚૾‫ކ‬ўͫѩԗչғ‫ݷ‬ ‫ͫ݇ރ‬ӕ‫ٗו‬ҁ‫ٵ‬Ֆ

中在助听器生产、医疗研究、临床诊

处 3D 打印这一新兴产业的各类企业，

版软件。“盗版软件才是 Materialise

断、手术实验方案设计等环节。对于

如何借政策之东风，实现快速发展。

这样的企业在中国面临的最大竞争对

未来业务发展重点，琴恩表示，将在

与业内常感叹的竞争加剧观点不

手。”琴恩感叹。此前，Materialise

中国市场重点开拓医疗领域，包括致

同，琴恩认为，目前中国市场的一大

全 球 副 总 裁 Bart Van der Schueren

力于推进生物医学工程业务，并面向

特点在于“无论是企业还是政府，大

接受《中国日报》专访时，亦坦承知

航空航天、汽车工业等研发、设计、

家都一起努力来合作推动 3D 打印产

识产权保护的缓慢进展曾一度延迟了

制造领域的市场热点发展快速成型打

业的发展。”同时当下面临两个重要

公司在中国市场的进一步拓展，不过

印业务。

挑战：一是中国如何把 3D 打印应用

局面在 2013 年有所改观。上海当地

由于 Materialise 致力于开发利

与传统制造业的转型升级结合起来，

政府尤其是宝山区承诺帮助大力保护

润率高的打印软件市场而非打印机硬

二为政府如何实现更好的知识产权保

知识产权，为 Materialise 在上海建

件设备，在蓝海市场竞争中体现独特

护。

立 R&D 研发中心，并聘请中国本土研

的商业价值，具备了良好的盈利能力。

对国内的 3D 打印企业而言，是

究发人员提供了信心。目前，上海团

盘 点 中 国 的 这 10 年，Materialise

否能充分“借势”发展关乎未来。在

队总共有 35 人，其中 10 位完全从事

保 持 了 大 约 年 均 每 年 20% 的 业 务 增

琴恩接受本刊采访之时，“中国制造

研发工作，约 30% 的研发人员占比与

长。“我希望公司能发展得越来越

2025”的十年规划即将上报国务院，

公司在全球平均水平相似。

快。”她坚信越来越多的中国企业需

不久工信部亦下发《2015 年智能制

“中国的传统制造业想顺利实现

要 Materialise 提 供 的“ 定 制 化” 个

造试点示范专项行动实施方案》，决

向高科技智能制造业的转型，一定要

性 3D 打印应用软件与服务。

定自今年起启动 30 个以上智能制造

依靠知识产权保护。”直指国内 3D

试点示范项目。对于作为智能制造产

打印应用软件市场盗版的“猖獗”，

点评中国 3D 应用“当务之急”： 政府应加快打击盗版软件行为

业链重要环节的 3D 打印而言，她判

琴恩表示，“100% 的应用市场，至

断这一产业已迎来了非常利好的政策

少 70%-80% 使用的是盗版软件。这种

这个在接受媒体采访时常穿一身

发展环境。通过支持政策出台与落地，

情况下，就算研发企业降价 50% 也没

耀眼红色衣服的 Materialise 中国代

现在很多客户已从原先的“没兴趣”

有用，因为盗版软件可能免费下载。”

言人，其“中国通”不流于一口流利

转变成“试一试看能带来什么好处”。

她认为，即使大家都希望 3D 打印应

的中文，更在于置身于中国特色的市

但无法忽视的“当务之急”则是

用市场可以快速发展，也应该花精力

场经济发展环境中，能够思考对于身

如何保护支持知识产权、努力打击盗

去打击盗版行为。而知识产权保护的

www.inside3dprinting.com.cn

3D打印世界 | 人物 People

19

ާԆЊ‫؞‬ b ࣏у

b ઔଞࣱܰ

କ‫* ݎ‬۸ԭߑङԆٗ‫ࣲ֘ה‬ ࠒ߲澝ेઍ ‫ܕۨࣿٷ‬ճ

意义在于，某一天中国“智造”的产

样一个技术型公司拥有更多优势，而

品也能够顺利出口到世界其它任何国

这份职业在某种程度上也圆了她年少

家去。

时候的梦想。 琴恩透露，早在上世纪八十年

洞察中国特色经济文化： 设想在全国小学开展 3D 打印环 保教育项目 也许看似遥远，但在琴恩的构 想中，3D 打印产业同样能够为中国 经济如何适应“新常态”，建立知识 型社会，出一份力。

琴恩观点： A、关于惠普（HP）进军 3D 打印 行业

代时，父亲就经常来中国出差，顺便

惠普已在 2D 打印领域积累了

给她捎些旗袍、扇子之类的小礼物。

丰富的经验，但还需要考虑如何更

“我慢慢地对中国很感兴趣，16 岁 时就希望能搬到中国。”从中学时候

好 开 拓 3D 打 印 领 域， 要 知 道 3D 打印行业也是需要技术与经验积累 的。现在 3D 打印应用很多仍集中

她开始阅读有关中国的书籍，大学时

在 B2B 市场，而过往擅长做 B2C

主修专业选择了中文，并希望毕业后

生意的惠普一旦进入，将帮助 3D

可以找到“能和中国做生意的企业”

打印厂家加快开拓 B2C 这个市场。

她解释 , 这个想法最初来源

工作。最终，幸运地通过比利时政府

于 Materialise 全 球 总 裁 Wilfried

推行的一个与企业合作项目，琴恩加

Vancraen， 他 设 想 中 国 可 以 在 24 万

入了 Materialise。

B、3D 打印在中国生物医疗领域的 应用 中 国 3D 生 物 打 印 发 展 得 速

所小学中开展 3D 打印的教育项目，

“没有技术背景，这并不代表着

度 比 较 快， 但 目 前 面 临 的 问 题 是

从而推动技术学习与创意，而其中采

没办法管理有技术专长的团队。”

CFDA（国家药监总局）对于相关

用的 3D 打印机均全部使用可回收环

琴恩说，她的长处在于懂得如何协助

保材料，并通过对糖果及持久性有机

提升团队成员包括技术专家的工作效

污染物行业的小额征税，为 3D 打印

率，挖掘他们的潜能，她也幸运地与

机教育项目及学校提供水果健康饮食

37 人组成的中国团队相处融洽。

提供资金支持。“把 3D 打印、环保

她工作的每一天都过得忙碌而充实。

她认为，以 3D 打印为核心，会让世

“没有挑战的事情，对我来说意义不

界变得更美好，更健康。

够大。”她的目标在于，“希望能把

深刻洞察，让琴恩掌舵上海玛瑞斯这

产品申报、审批、认证与监管领域 方面的具体规定仍有待进一步明确。

作为 Materialise 中国区掌舵人，

与促进学生身体健康三者结合起来。”

正是对中国特色政治经济文化的

产品临床应用的标准还没有出台，

上海玛瑞斯做得越来越大，成为 3D 打印行业真正的咨询服务专家。” www.inside3dprinting.com.cn

近几年随着博物馆数字化的推 广和普及，很多博物馆开始尝试用 3D 扫描技术和 3D 打印技术。实际上， 许多博物馆还不具备 3D 扫描仪、打 印机和相关设备，唯一的原因是资 金短缺而并非管理者摈弃对技术的应 用。 3D 打印技术对于博物馆行业到 底有何价值呢？ 1、“复制”博物馆 首先，有利于文物保护 , 文物由

可以复制

于年代久远尤其是室外的文物经过长 期风吹日晒，文物部分已经风化，而

的历史

且还在继续风化，如果不及时保护及 获取数据，文物的风采将永远消失。 北京意诺佳科技有限公司应山东文物 局的邀请扫描千佛崖摩崖佛造像，我

——3D打印在博物馆行业的应用

们的工程师在峭壁上扫描了一个多 月，获取了千佛崖所有造像的数据， 保留了佛像珍贵的数据。

为让喜欢文物但又没有时间去 博物馆的朋友能近距离观察文物，增 加观众的互动体验，开设网上博物馆 的需求正越来越多和迫切。对观众、 学者以及博物馆员工而言，3D 技术 能够大大提升他们的博物馆体验，具 有巨大的应用潜力。如北京民族博物 馆为保护馆藏珍贵文物及做网上文物 茂陵博物馆犀牛尊

3D 打印世界 | 应用 Applications

21

三维展示，需要获取所有馆藏珍贵文

获取数据并采用三维软件模拟原始

物馆合作，开发了佛牙舍利金冠银椁

物数据及颜色信息，我们联合水晶石

状态，大大加快了文物修复的速度，

护法狮子、措金银铜虎镇、四神纹铺

科技有限公司，花费了将近半年时间

提高了修复精度。如我们与北京古生

手等多款礼品。

用三维扫描仪获取数据，并用了将近

物博物馆合作复原恐龙蛋，有些恐龙

最后，有利于博物馆创新项目

一年时间进行数据处理。

蛋由于挖掘原因造成恐龙蛋的破损，

的拓展。3D 打印机的引进，带给博

博物馆里常常会用很多复杂的

通过扫描仪获取数据，获取破损恐龙

物馆的不仅仅是一台可以复制文物的

替代品来保护原始作品不受环境或意

蛋和恐龙蛋碎片数据，并采用三维软

设备，更宝贵的是随着 3D 打印机设

外事件的伤害，同时复制品也能将艺

件把碎片与破损恐龙蛋合并在一起，

备的有效利用，博物馆数字化能力得

术或文物的影响带给更多的人。例如

真实模拟了未破损前恐龙蛋的真实状

到提升，从业者发生了结构性变化，

有一位研究恐龙蛋的北京古生物博物

态，并用高精度三维打印机打印了一

新一代的博物馆人不在仅仅是文史专

馆博士，受国外会议邀请去做报告，

个未破损的完整的恐龙蛋。

业，更多的机械专业、工业设计专业、

但他研究的对象是国家一级保护文

动画电影专业等专业人才将投身到博

物，禁止携带出国。经过批准，我们

3、博物馆产业升级

物馆人才队伍，人才知识结构和技能

采用最高精度的三维扫描仪获取了恐

此外，博物馆可以借助 3D 技术

的转变，带动了博物馆业的产业升级，

龙蛋的三维数据，并用 16 微米的三

来解决它们所面临的众多策展、礼品

推动了文化创意产业在博物馆业的繁

维打印机加工，该博士评价说，我们

开发等需求，以及博物馆旅游礼品匮

荣昌盛。

扫描和打印的恐龙蛋基本达到了 95％

乏的现实问题。博物馆可以根据需求，

相似度，可以满足研究与展示的需求。

大量开发馆藏品的不同比例复制的工

2009 年起，参与了很多博物馆项目，

艺品及衍生品，让观众可以把“文物

积累了大量的实战经验 , 同时整合了

2、文物修复

精品”带回家，“文物”不再是睡在

上下游产业链技术资源 , 可以协助博

三维技术对于文物修复改进同

玻璃罩内的冰冷器物，而是随时可以

物馆做虚拟展示和网络版电子博物馆

样意义重大。文物发生破损后，按照

把玩，可以“任性”带回家的心爱宝

等大型项目。

传统流程完全靠文物专家手工修复，

贝，文物飞进寻常百姓家，文化传承

而大部分的文物无法修复，只能留下

如影随形，岂不乐哉！比如经陕西文

遗憾。采用三维扫描打印技术后，简

物局批准，北京意诺佳科技有限公司

化了文物修复难度，用三维扫描仪

与临潼博物馆、茂陵博物馆和碑林博

北京意诺佳科技有限公司自

宗保晖 北京意诺佳科技有限公司技术总监

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 应用 Applications

23

雕琢过去与未来的

新型材料 ——PLA 青铜材料

一、PLA 青铜材料简介

（2）材料的收缩率较小，打印成型产品基本不翘曲。

聚乳酸（英文简称 PLA），由乳酸单体聚合而成，而

（3）有突出的强度和模量；

乳酸则大部分来源于玉米、甜菜、蔗糖等农作物所含的糖

（4）成型温度较低，流动性较好，易加工成型。

类当中，是一种低熔融温度（约为 170℃），高刚性，低

（5）打印成型产品表面不仅有青铜的颜色，且有金

收缩率（0.2% ～ 0.4%）的材料，最为重要的，它还是生物

属的质感。

可降解的材料，其废弃物可降解成 CO2 和 H2O，可被其它 植物吸收。这也是 PLA 能成为 FDM-3D 打印主流材料的主

三、PLA 青铜材料打印参数

要因素。PLA 线条材料打印时无气味，成型工艺简单，成

（1）最佳打印温度设置：180~210℃。

型产品有光泽且外观美观，因此 PLA 材料与金属青铜粉的

（2）底板设置：贴美纹胶带纸，不加温；或者底板

结合，从外观和质感方面更拓宽了 PLA 材料的应用领域。 PLA 青铜材料，由于材料里边加入了金属粉末，使得

贴高温透明胶带，底板温度为 60℃。 （3）喷头打印速度：30~60mm/s。

材料既具有塑料的特性，又具有金属青铜的质感。此青铜

（4）喷头空移速度：90~150mm/s。

材料，虽然加入了大量的金属粉末，但是由于配方的特殊

注：由于金属粉末的加入，长时间打印会堵塞喷嘴，

设计，使得青铜材料的流动性不但没有降低，反而提高了

建议及时用清洗线条清洗喷嘴。

十倍以上。一方面可以满足客户打印顺畅的要求，如打印 产品表面不会因流动性差出现孔洞的现象，可以使得 3D 打

四、PLA 青铜材料的应用领域

印的产品外观完整美观；另一方面，经特殊工艺处理的金

主要应用于仿古器材古建筑，如塔、茶壶、铜鼎等；

属粉末的加入，使得打印成型的产品表面具有金属青铜的

国防军事设备，如火箭模型、坦克模型、手枪模型等；生

质感，这是普通配色无法实现的效果，可以免去产品镀铜

活用品，如门窗、水龙头、把手等领域。

处理的工序，同时，由于塑料的包覆使得打印成型的产品 不易被氧化变色。 二、PLA 青铜材料优点： （1）打印时无气味，且材料是生物可降解环保材料。

杨义浒 深圳市光华伟业实业有限公司（eSun 易生）主席及总裁

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 应用 Applications

25

3D 打印

“诗情画意”

灯具《观云篇》

无论人意愿与否、或者舆论如

时在形体生成的时候，贯穿设计者坐

何导向 ，3D 已经逐渐渗透到工业、

飞机时坐看云卷云舒的观感体验，形

产业、建筑等设计领域这数字雕塑主

成《观云篇》，这个名字也是刘禹锡

义可以产生出极尽复杂的装饰细节，

的名篇《观云篇》。这一灯具系列的

而这些细节仅靠传统软件是不可能实

每一款都被以云的表情进行命名——

现的。当通过参数化设计所得出的形

《云笑》《云闹》《云喜》《云怒》《云

态可以被传统加工方法所制造出来，

嗔》……这是将中国古典园林装饰纹

如激光切割或者数控铣床等，而 3D

样与现代生活相结合的一个尝试。

打印却允许错综复杂、交织连接的精

而每一款《观云篇》灯具的形

细形态得以实现，而这些优势是其他

态以及表情都各不相同，外壳采用尼

技术难以比及的。这激发了直觉的创

龙粉末 SLS( 选择型激光烧结）技术的，

造性，来驾驭艺术的不可预测。除了

精度极高，内部是环保节能的 LED 光

常规的制作方法难以解决“诗意造型”

源，透过外壳散发出温润如玉的乳白

的问题，3D 打印的灵活性发掘出创

色柔和的光晕，适合一切室内空间环

意者产生前所未有的潜能。

境，图书馆，咖啡厅，餐厅，办公室，

3D 打印技术不仅带给我们以新

住宅客厅，卧室床头等等。表面流动

的开始，新的工业革命，并且带来全

的线条给人以温和舒适的感受并且能

新的设计方法来达成设计的自我表

够有效地避免炫光。值得注意的是，

现，这样的技术让抽象概念的实现、

电源设置成 USB 接口，能够适用于一

和新技术所造就的新几何形态成为可

般的手机电源，或者直接与电脑连接，

能。而这绝非重复曾经的概念与形式。

与当下生活紧密相连给，为工作环境

因为它独特的制造技术颠覆了以往大

营造出一个良好的氛围。

多数的制造工艺。而灯具便是 3D 打 印领域中成熟度极高的产品。 这个灯具设计概念来自于乾隆

作为一个创意的承载体，３Ｄ 打印的技把梦想照进现实，脑中的创 意得以“物化”，并随之呈现出来。

花园里面石雕底部须弥座上的云纹， 极致盛放的设计团队将极具中国文化 的经典纹样提炼而形成三维语言， 传承并以现代的手法重新诠释。同

Leirah Wang 芬兰阿尔托大学艺术设计建筑学院博士研究员 极致盛放研发负责人

www.inside3dprinting.com.cn

26

应用 Applications | 3D 打印世界

定制特别的爱 ——利用 3D 打印技术 为脑瘫儿童量身定制足部矫形器

先临三维工业级 3D 打印机 iSLA650

一、背景

矫形器还可纠正患者的足内翻，使患

据了解，目前，我国儿童脑瘫发

者尽早恢复步行能力。

病率约为出生人口 1.4 ～ 4‰左右。 有关部门公布的相关数据表明，2014

2．训练中使用踝足矫形器的好 处

年全国脑瘫儿童总数接近 500 万名，

训练中使用踝足矫形器，有利于

并以每年增长约 4 万名的速度递增。

脑瘫患者保持正常姿势，获得正常的 运动模式，可以在训练中把好的表现

二、使用足部矫形器目的

和反应反馈给患者，这可给患者正向

脑性瘫痪主要影响患儿的行走

的强化。

功能，出现异常低效的步态模式，在 矫形器治疗中使用最多的是踝足矫形

杭州儿童福利院，脚型采集现场 在三维扫描数据基础上设计的矫形器

3．踝足矫形器对步行速度和步 行效率的影响

器。踝足矫形器能够在踝足矢状面、

使用踝足矫形器可矫正异常步

冠状面、水平面 3 个平面提供合理的

行模式，抑制不必要的下肢肌肉的过

运动控制，保持关节的力线排列，促

度活动，可提高步行速度，从而降低

进功能，改善步态，是脑瘫患儿改善

步行时能量的消耗、生理消耗，改善

步态较为理想的矫形器。踝足矫形器

步行效率，更接近于正常人的步行模

可以改善患儿足下垂，降低肌张力，

式。

防止及矫正踝内外翻。

www.inside3dprinting.com.cn

1．早期使用踝足矫形器的好处

三、传统足部矫形器

早期穿戴踝足矫形器可以增加

通过石膏取模铸造、缩小成人足

患者的信心，使患者能尽早站立和迈

部矫形器的方式来获得，其中有很多

步；当患者肌张力上升后，使用踝足

环节是靠经验估计操作的，导致矫形

3D 打印世界 | 应用 Applications

器的拟合效果差，很多患儿在佩戴过

1. 通过非接触式扫描方式，获

27

（3）医师评价：

程中罹患磨破皮肤、长出老茧的痛苦。

取到患者在自由、不受任何挤压的状

沉重的设计，不舒服的佩戴感受，但

态下的 3D 数据。这样就在根本上避

能照常活动，双下肢肌张力明显降低，

是为了矫治目的，患儿还是不得不忍

免了传统石膏取模等接触式采集数据

双足内翻得到一定程度的矫正，能够

受矫正器带来的不便。

方式产生的形变误差。

起到矫治的作用，值得推广。

2. 设计好的矫形器模型数据可

患儿穿戴 3D 打印个性化矫形器

（4）应用范围：

四、先进的 3D 数字技术及工艺

以直接导入 3D 打印机，先临 3D 打印

（1）操作步骤：

机 iSLA650 成型精度高，打印速度快，

用于脑瘫患儿，还可以应用于其他方

1. 利用 3D 扫描仪采集患者脚部

几个小时内就可以成型，从而省去了

面的辅助治疗，比如健康足垫领域、

开模的漫长流程，成本低。

糖尿病关节症、脊柱矫正、手部矫形、

外形数据； 2. 在三维扫描数据基础上设计 矫形器外形的 CAD 文件； 3. 利用先临 3D 打印机打印矫形 器，可以直接临床使用。 （2）优势

3. 通过 3D 数字技术个性化定制

3D 打印足部矫形器不仅仅可以

医院的骨外科等。

而成的患儿足部矫形器，既能最大限 度匹配患儿足部形态，又能起到矫治 的目的。通过一年一换的方式，逐步 完成矫治目的。

（本文由杭州先临三维科技股份有限公 司提供。该项目由杭州先临三维科技股份有限 公司、杭州捷诺飞生物科技有限公司、浙江省 假肢康复中心合作开展。）

www.inside3dprinting.com.cn

28

应用 Applications | 3D 打印世界

个我们已经实现的

生物医疗

3D 打印之梦

2001 年，Kaiba Gionfriddo 提

血管上取得很大进展，向打印带血

器设备、为病人打印出定制义肢。

前呱呱坠地，8 个月之后，他就因肺

管的人体组织迈出了关键性的一步。

Robohand 和 E-Nable 也 在 这 方 面 起

部生长的问题被送进了医院，医院诊

Jennifer Lewis 医生的实验室设计出

了很大推动作用，它们 3D 打印出的

断结果——呼吸正常。于是父母又将

一台定制的 3D 打印机，可以使用可

义肢假体取得了很大成功。

他送回了家。然而，六周之后的一天，

溶性生物墨水制造出一个生物组织样

Kaiba 突然停止了呼吸，全身僵硬。

本，这个样本含皮肤细胞并且融入了

3、药品

医院诊断出是气管支气管软化——这

可能像血管那样运作的结构材料。

格拉斯哥大学化学家 Lee Cronin

个小生命的气管软化折叠了，迎接

致 力 于 处 方 药 的 研 发。 在 一 场 TED

他的是气管造口术、连接通气管等

2、低成本制造义肢假体

演讲上 Cronin 描述了一台能够大量

常规治疗。但这似乎仍然奏效不大，

传统的义肢假体制造很花时间，

生产复方药的 3D 打印机。病人们只

Kaiba 几乎每天都会出现呼吸暂停，

而且对人体损害较大，任何一点对义

要凭电子处方，登陆相应的网上药店，

接着是心脏暂停。于是，照料他的医

肢假体的改动都会破坏原本的模型。

购买相应的设计图及化学墨水，就能

生决定 3D 打印出一个植入物以维持

其制造成本对于那些并不富裕的人来

够自己在家里打印出药物来。Cronin

Kaiba 的呼吸。这就是 3D 打印改变医

说也是一道巨大的障碍。多伦多大学

据此预言未来人们去买的也许不再是

疗的一个例子。

的研究人员携手欧特克（Autodesk）

药物，而是相应的设计图或 APP。路

及 CBM Canada，利用 3D 打印为发展

易斯安那科技大学的验机人员制造出

3D 打印在生物医疗领域迅速发展起

中国家的病患（如乌干达）快速打

生物兼容的、可降解的设备，生产用

来，3D 打印出来的医疗用品越来越多，

印出价廉、易定制的义肢接受腔。

于骨癌治疗的药品。

昭示着 3D 打印未来在这一领域无穷

同样，位于威尼斯的 Not Impossible

的潜力。

Labs（一切皆有可能实验室）也将 3D

4、定制传感器

打印机运送到苏丹等残肢人群较多

圣路易斯大学的研究人员依据

1、带血管的人体组织

的战乱地区。该组织的创始人 Mick

动物心脏扫描图打印出相关模型，并

哈佛大学的研究者们在 3D 打印

Ebeling 培训当地人如何操作这台机

用弹性电线缠绕。这一硅制传感器可

Kaiba 这样的病例治疗出现之后，

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 应用 Applications

29

以从模型中剥离，与人类心脏完美接

出集合了藻酸盐、平滑肌肉细胞及心

打印定制头盖骨的例子也出现在其他

合。虽然这个电子传感器可以检测到

瓣膜间质细胞组织，用来控制心瓣膜

一些国家。在中国，有头盖骨破裂的

氧合器、心率及温度，它还需要改进

的硬度。

病患植入了新的 3D 打印的钛金属颅

以连接多个传感器，包括能检测酸性 环境以检测堵塞动脉的传感器。

骨；在斯洛伐克，一位脑损患者接受 8、耳道

了类似的治疗。

康奈尔的 Lawrence Bonassar 依 5、医疗模型

据人耳 3D 图像制造出人耳模型。这

11、人造组织

一个中美合作团队 3D 打印出癌

些模型中充满含牛软骨细胞的凝胶，

美国维克森林大学药学院的

症肿瘤，以帮助人们发现新型抗癌

凝胶悬浮在胶原蛋白当中，有利于细

James Yoo 研发出一种 3D 打印机，能

药物以及进一步了解肿瘤如何生长扩

胞产生细胞外基质时保持耳朵的形

够打印出皮肤组织并直接与烧伤伤口

散。CT 成 像 以 及 MRI 磁 共 振 成 像 后

状。Bonassar 和他的团队还将研究 3D

接合。这种 3D 打印机能在扫描伤口、

打印出病人的肿瘤模型，让医生能提

打印椎间盘，以治疗一些较常见的脊

得到准确数据后，打印出相应的皮肤

前充分准备、大大缩短手术时间。从

柱手术并发症，而普林斯顿的研究人

组织层数并顺利结合到伤口上。Yoo

此 3D 打印肿瘤等生物模型不再仅仅

员则 3D 打印出了他们自己的胶原蛋

先生将 10 厘米的皮肤植入一只猪的

只是医学研究，更成为一项实际应用。

白质地的耳朵，并且植入了电子部件，

表皮，从而证明了这个研究的成功。

能够帮助人们得到超乎常人的听力。

该研究还获得了美国陆军的投资，他 们准备将这一技术应用在治疗受伤士

6、骨头 2011 年， 美 国 华 盛 顿 国 立 大

9、医疗设备

兵上面。

学 Susmita Bose 教 授 改 进 了 一 台

3D 打印也已经将触角延伸到世

ProMetal 3D 打印机，能将药物合成

界上一些贫困地区。而由于 3D 打印

12、器官

陶瓷粉末，制造出复杂结构与多样形

能够一定程度上克服传统制造中一些

2013 年， 美 国 3D 生 物 打 印 技

状的脚手架。他的目标是通过这样的

缺陷，使操作变得更简单而价廉，一

术 公 司 Organovo 用 3D 打 印 机 打 印

方式将带有骨生长因子的骨支架植入

些团体如 iLab//Haiti 等已经为海地当

出功能正常的肝脏组织并存活了长达

人体，让骨头自身物质即使在承重骨

地医院提供 3D 打印的脐带夹。

40 天之久。但当初 Organovo 打印这

架结构下仍能自动溶解植入物。 7、心桥

一肝脏的初衷只是将其应用于制药检 10、头盖骨模型

测。Organovo 高层及其他一些 3D 生

荷兰乌得勒支大学医药中心的

物医疗打印专家指出，十年以内就会

康奈尔大学的 Jonathan Butcher

一个外科团队 3D 打印出塑料材质的

有 3D 打印的器官（如肺、心脏、肾脏）

打印出一个将用于羊身上测试的心

定制颅骨，为一位 22 岁的女性替换

出现。全球数以万计的人都等着一个

桥。他用一个双喷头 3D 打印机打印

了她整个颅骨的上半部分。这样 3D

合适的器官捐赠者，可想而知 3D 打 印器官的潜力市场会有多广阔。

Bertalan Meskó Bertalan Meskó 医学博士是一位医学 未来学者，为企业与政府评估预测医学 发展趋势，力促人性化与高科技在未来医疗发展中的结合。 Bertalan Meskó 在全球各著名学府及组织机构发表过演讲， 其中包括耶鲁、斯坦福、哈佛大学等世界知名学府，也包 括世界卫生组织 WHO，以及美国国家航空航天局 NASA 奇点大学的 Futuremed（未来医学）课程。

www.inside3dprinting.com.cn

专栏 Columnists | 3D 打印世界

30

工业级 3D 打印应用将迎来爆发式发展 工业级 3D 打印企业已经开始走向联合，共同为 3D 打印行业发展提供综合性解决方案。

可能在我们的日常工作和生活中， 并不能够轻易接触到工业级的 3D 打印 机，但是随着 3D 打印技术的飞速发展， 它们已经越来越多地应用在设计和工业 制造上，在潜移默化地影响着我们的每 一天。 工业级 3D 打印机以专业性、高精 度而为众人热衷，却同时也以造价高、 产品贵、技术要求高让大多数人望而却 步。但是如今，工业级 3D 打印企业已 经开始走向联合，共同为 3D 打印行业 发展提供综合性解决方案，借助三迪时 空网，搭建平台，聚拢行业资源，推动 3D 打印行业走向大众化、平民化，工 业级 3D 打印将迎来爆发式发展。 推动 3D 打印行业的发展除了专业

国外发展状况

国内工业级 3D 打印应用现状

的 3D 打印企业外，还需要雄厚的科研

目前国外的 3D 打印行业的发展比

在国内市场上，3D 打印的具体应

技术力量，华曙高科许小曙博士、西安

较稳定。当前，在塑料建模 3D 打印机

用领域包括：工业制造（产品概念设计、

交通大学的卢秉恒院士、清华大学的颜

方面，美国 3D systems 和 Stratasys 两

原型制作、产品评审、功能验证；制作

永年教授、西北工业大学博士生导师黄

家公司行业地位不可动摇；而金属材料

模具原型或直接打印模具，直接打印产

卫东等是我国快速原型技术研究的先行

打 印 机， 德 国 CONCEPT LASER GMBH，

品）；文化创意和数码娱乐；航空航天、

者，其中许小曙博士带领华曙高科成功

绝对是在这个领域最具有话语权的；比

国防军工；生物医疗；珠宝、服饰、鞋类、

研制出选择性激光烧结尼龙材料，成为

利时 3D 打印软件商 Materialise 或许并

玩具、创意 DIY 作品的设计和制造等消

继德国 Evonik 公司外，世界上第二家

不出名，但在整个 3D 打印领域来看却

费品 ；建筑工程 ；教育；科学研究；

该类材料制造商。卢秉恒院士卢秉恒教

是享有盛誉。与国内同行业相比，优势

文物保护；食品行业；个性化定制等。

授在国内倡导开拓了快速成形制造、微

不仅仅表现在产品质量、打印精度、材

目前已经涌现出一大批优秀的企

压印光刻制造等技术领域的研究；颜永

料选择范围、产品使用寿命等方面，还

业，如专注于金属 3D 打印技术和应用

年教授沿着材料成形加工这条主线，89

有他们的软服务，比如为客户提供的在

的北京航空航天大学、北京航空制造工

年即开始进行快速成形研究。而黄卫东

线服务社区、原材料供应等方面。

程研究所（625 所）、西安铂力特、银

在国内首先创造性地发展的激光立体成

邦股份；以研发 SLA 技术为主的代表企

形技术，把快速成形技术从制造“原型”

当前所普遍存在的问题

业陕西恒通、联泰科技；以 SLS 激光烧

发展到直接制造具有极高力学性能的致

国内专业工业级机器大多是国外

结设备、材料研发为主的华曙高科等。

密金属零件。

www.inside3dprinting.com.cn

进口机器，在应用的过程中，因为机器

3D 打印世界 | 专栏 Columnists

31

和耗材价格高昂，故一直难以为小微企

发展前景分析

业接受。国内目前有多家上市公司企业

2015 年 2 月 28 日， 工 业 和 信 息

在不久的将来，各优秀工业级 3D

也一直定位于以研发高端工业级机器及

化部、国家发展和改革委员会、财政

打印企业在满足国家行业标准的同时，

应用为主要目标，投入大量资金，像银

部联合印发《国家增材制造产业发展

将联合发展，聚拢行业资源，共同推动

邦股份。但是大多数企业尤其是小微企

推 进 计 划（2015-2016 年）》， 不 仅

行业进步，为广大客户提供全面解决应

业由于资金技术问题，还是以代理机器

为国内 3D 打印行业指明了发展方向，

用方案，让更多的人接触并可以使用到

为主。而且国内 3D 打印机无论是外观

还为国内 3D 打印行业发展保驾护航。

工业级 3D 打印，推动整个 3D 打印行业

结构，电路，程序都是缺少创新，扩展

期待地方政府真正落实规划，在政策

的全面发展。在这个联合发展过程中更

应用缺乏后力。机器软件上出现一些问

层面大力扶持、鼓励支持 3D 打印企业

少不了三迪时空网发挥平台媒体作用，

题，就无法优化调整。目前金属材料打

发展。国内在许多关键领域已经掌握

做好市场调查、配合做好市场推广。万

印机商业化运用这块，材料研发还有待

了世界先进的技术，并且在航空航天，

事俱备，齐心协力，共迎中国 3D 打印

突破。

军工产业等方面已经投入运用，还有很

行业发展的大爆发！

李培学 青岛三迪时空网络科技有限公司董事长

大的发展空间。

【三迪时空专栏】

1994 年毕业于江西财经大学，清华 EMBA 总裁班深造；历任青岛磐石生命科技有限公司总经理；青岛华盛达物联科技有限公 司及青岛深海科技投资开发公司公司法人、董事长；2013 年 10 月创办青岛三迪时空网络科技有限公司，任董事长，建立运 营中国最大的 3D 打印公共服务平台——三迪时空网 , 目前平台注册 3D 打印相关企业超过 700 家；2015 年 1 月，受邀担任中 国 3D 创新科技产业联盟副理事长。

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 专栏 Columnists

33

如何 3D 打印一个成功商业模式？ 那些坚持以差异化技术为主导的公司，必将拥有光明的前景和机遇。

“ 来 一 杯 热 的 格 雷 伯 爵 茶”，

FDM 打印机或者 PLA 打印耗材。仅仅是

还有许多诸如此类的点子。我希望

美国热门科幻影视系列《星际迷航》

在 中 国， 就 有 100 多 家 桌 面 FDM 打 印

通过这样一个清单，让企业明白他们应

里的毕凯舰长对一台物质复制机

机生产商，然而统计表明，真正能笑到

当关注的领域。只要企业能实现清单上

（Replicator）说。复制机嗡嗡作响开

最后的将不过五家。

的任何一个点子，将极大改善 3D 打印

始运作起来，不一会儿，杯子和茶便凭

在一个风云变幻的市场中，管理

行业的现状，然而真正涉足这些领域的

空出现在眼前。在星际迷航中，复制机

者必然要小心谨慎地评估公司当前的能

企业屈指可数。因此，成功的研发可能

是可以生产食物、衣服甚至其他机器的

力，策略性地将研发重点放在行业里那

为企业在这些利益凸显、竞争有限、顾

神器。这其实也反映了大众对 3D 打印

些未解谜团的前沿。对比执行层面，更

客需求旺盛的领域带来市场上的成功。

的幻想，以为有了这种技术，无需任何

其决定性作用的是企业管理者对重点的

聪明的读者也许已经发现我并没

人工便可造出任何需要的东西。

选择，因为这将会决定成败。以下是一

有将服务列入上述的清单当中。当然，

些我认为可能把成功的研发带向成功商

中国市场需要相应的服务机构。然而，

为现实。但今时今日我们使用这些设备

业的点子，虽然很难实现。

实现在中国 3D 打印出产品，然后销售

时，却完完全全不是这样子。事实是，

·

制造以钛为打印材料的金属 3D 打

到其他国家（如美国），我并不看好这

印机，价控制在 5 万美元以内

种前景。中国企业也许会生产出世界上

制造带有很多 1 微米的高精度打

最好的太阳能电池板，但不会生产能源

印头的生物打印机

本身。长途运输能源，成本巨大而且效

制造用于快速生产模具的混合型

率不高。3D 打印也是同样的道理：分

3D 打印机或 3D 数控机床

散化生产缩减了运输成本，对能源价格

制造运用激光技术而非 FDM 快速

低廉的地区尤其有意义。

不久的将来这样的梦想也许会成

3D 打印一个茶杯也许就需要超过一小 时 , 这不是分秒之间就能完成的事。3D

·

打印不同于其他大规模制造，打印出来 的杯子使用的是粗劣的材料，用来盛水

·

饮用都是不安全的。 那些想要在新兴的 3D 打印行业中

·

跻身巨头行列的公司必须区分什么是现 实与炒作。太多公司认为自己正在制

成型技术的 10 倍速 3D 打印机 ·

造一种未来的生产工具，对此他们深信 不疑。事实却是：大部分企业在一个早 已饱和的市场里，制造一台又一台桌面

·

因此，我相信中国企业研制更高

制造能够一次性生成最终产品的

质、更高速、更廉价的工业级 3D 打印

3D 打印头生产线

机才是明智之选。那些坚持以差异化技

制造混合型 3D 打印机 / 能在 3D 打

术为主导的公司，必将拥有光明的前景

印机内置部件的机器手臂

和机遇。

Tyler Benster 3D 打印布道者 Tyler Benster 是 Inside 3D 打印产业全球高峰论坛暨巡展演讲嘉宾邀请和内容组织者，足迹已踏遍全球数十个国家。作为 一名 3D 打印布道者，他师 3D 打印先行者之长技，予新兴 3D 企业以支持。这些公司中既有默默无闻的小企业，也有全球 100 强企业。(tylerbenster.com)

www.inside3dprinting.com.cn

3D 打印世界 | 专栏 Columnists

35

美国材料与试验协会（ASTM）增材制造标准 对这些标准的拟定与采纳，对 3D 打印行业的发展尤为重要。

在过去几年里，3D 打印从一个还 不太受大众关注的快速成型工具转变为

大

会（International Conference on

键所在。

Additive Manufacturing）。

一项口耳相传的部件生产及创客制造技

ASTM 标准为了解和对比不同增材

术。全球领先的信息技术研究和顾问公

制造工艺提供了标准，详细规定了部件

F42.05 详细描述了与塑料、塑料

司 Gartner 发 布 最 新 预 测，2015 年 全

制造的具体要求，有利于新采用者运用

粉末床熔融材料等挤出式增材制造相关

球 3D 打印机出货量将达 21.735 万台，

这些技术，也有利于研究人员和技术开

的一系列标准，并且为区别 3D 打印金

高 于 2014 年 的 10.8151 万 台。2015

发者推出可重复及可独立验证的方案。

属粉末特性提供了指导。

至 2018 年期间，3D 打印机出货量每年

ASTM 委员会下设多个下属分委会：

均将翻倍增长，预计到 2018 年将超过

1. F42.01 主要负责标准试验方法

230 万台。虽然 3D 打印行业发展蓬勃，

的制定

F42.05 关于材料及工艺

F42.91 关于标准术语 为了向 3D 打印调研专家、教育者、

但行业标准不多。为了解决这些问题，

2. F42.04 主要负责设计标准的研究

媒体、使用者等提供标准化的术语，

ASTM 2009 年 成 立 了 专 门 的 增 材 制 造

3. F42.05 主要负责材料及工艺方

F42.91 描述了与增材制造相关的术语、

技术委员会 F42，包括了 10 个国家的

面的标准制定

100 多个成员单位。本文将概述 F42 为 发展 3D 打印标准所做的一些努力，以

4. F42.91 主要负责标准术语的整

命名以及简称。其中涵盖了 7 种基本的 3D 打印技术所涉及的术语：粘合剂喷 射、定向能量沉积、材料挤压、材料喷

理

射、粉末床熔融、叠片制造以及还原聚

及其创始至今设立的标准。接下来的几 期，我们还将在本专栏对其中一些标准

F42.01 关于标准试验方法

合。这些标准化术语的规定主要是为了

作更深入的探讨。

F42.01 将以下描述标准化：

让人们将它们与平时所见到的 3D 打印

1. 用于供测试样本的前期准备、

的商业性称谓、惯用称谓区分开来。然

美 国 材 料 与 试 验 协 会（ 简 称 ASTM），是国际标准化组织，它针对材料、 产品、系统和服务制定大家自愿遵守、 达成共识的技术标准。该组织总部坐落

处理以及后加工的描述 2. 用于评测金属及其他增材制造 材料的机械性处理的描述

而，直至今天，行业对这些标准术语还 是接受得很慢。 虽然 ASTM F42 标准的数量很有限， 但却也增长得很快。目前新提出的标准

于美国宾夕法尼亚州的康舍霍肯，共有 来自 135 个国家逾 3 万名技术成员为其

F42.04 关于设计

比 现 行 标 准 还 多。 比 如， 如 果 F42.05

工作，他们为金属、油漆、个人消费品、

F42.04 描述了增材制造文件格式

拥有 6 个现行标准，或许他们正在提议

电子产品等行业起草制定相应的标准。

（AMF）的开放性标准。不同于以往采

出台 9 个新标准，并对其中一个现行标

2009 年 1 月，ASTM 成 立 专 门

用的 STL 文本，AMF 文件会包括颜色、

准提出修改意见。同样地，标准术语也

的 增 材 制 造 技 术 委 员 会 F42， 它 包

材 料、 制 格 线 的 信 息。ASTM 会 员 Hod

有很多修改版本。

括 了 16 个 国 家 的 200 多 个 成 员 单

Lipson 博士称，AMF 文件能够像 PDF 文

对这些标准的拟定与采纳，对 3D

位， 每 半 年 会 聚 首 商 讨 相 关 事 宜，

件一样在使用及打印过的情况下被重复

打印行业的发展尤为重要，ASTM 国际

以及参加同期举行的国际增材制造

浏览及打印。实现这样的一个标准是增

标准组织组建的 F42 已经朝正确的方向

材制造行业发展及新应用不断涌现的关

迈出了自己的步子。

John Hornick & Carlos Rosario John Hornick 是 Finnegan/ Henderson/Farabow/ Garrett & Dunner LLP 律师事务所的合伙人之一，拥有 20 多年律师经验。他曾经手 3D 打印相关的专利诉讼案。在成为 Finnegan 律师事务所合伙人期间，他代理了在美国 18 个州、30 起不同的专利诉讼案。Carlos Rosario 与 John Hornick 共事于 Finnegan，是本文的合著者。若想了解某个特定议题，请联系 john.hornick@finnegan.com。

www.inside3dprinting.com.cn

36

创客 Marker | 3D 打印世界

最拉风的扫帚 近日，在 3D 打印共享平台 MyMiniFactory.com 上，运营方发起了一项为扫帚和拖把设计战争

智能 3D 打印戒指

主题的项目，收到的作品有《指环王》中的权

现如今，可穿戴设备可谓是越来越流行，

杖、视频游戏中的战锤、镰刀、战斧……可谓

一群 MIT 的学生就制作出 Sesame 戒指，

史上最拉风的扫帚！

将芯片集成到可随身佩戴的戒指里面，用 来代替智能交通卡乘坐公共交通。这枚戒 指由 3D 打印完成，并可 打印完成，并可以把自己的名字 刻在上面。

超高颜值！德国 3D 打印概念汽 车亮相 德国 EDAG 公司在日内瓦车展最后一天压 公司在日内瓦 轴展出 3D 打印光茧概 打印光茧概念车。这款 3D 打 印车灵感源自植物，整个机身采用 印车灵感源自植物 了刚性复合材料，轻巧而又强韧。 了刚性复合材料 外壳采用了一种高科技布料， 外壳采用了一 由 德 国 户 外 服 装 公 司 Jack Wolfskin 提 供， 轻 盈、 防 水、透光、有弹性，学名 水、透光 Texapore Softshell O2+。

3D 打印超萌娃娃屋 去 年，3D Systems 曾 收 购 以 其 数 码

3D 打印妆容，30 秒搞定

娃娃屋（Digital Doll house）的交互式游

3 月 28 日，瑞典斯德哥尔摩的护肤品公

戏而知名的公司 Digital Play Space， 近日，

司 Foreo 向公众展示了号称是“世界上第

3DS 公司的 3D 内容平台 CubeStore 开始推

一台数字化妆师”的自动化化妆设备——

出各种 3D 打印娃娃屋的配件及在线应用，

MODA。MODA 内部安装了 2000 个非常细的

允许用户定制自己的家具设计。孩子们只

喷嘴，能够以 40 微米的精度同步调整。

要挑选心仪的家具及配件，然后把它们送

它主要通过打底妆、上粉底和为双颊、嘴

到父母的 3D 打印机里，就能制造出属于

唇和眼睛上色三个步骤完成化妆过程。

自己的娃娃屋了。

煎饼艺术家 国外众筹网站 Kickstarter 日前出现 了 一 台 3D 打 印 机 ——PancakeBot， 堪 称 煎饼艺术家。它自带面糊容器和烤盘，而 且做到了完全自动。通过配套软件来完成 煎饼形状的设计，然后将图片从电脑导入 打印机，就可以坐吃煎饼了。这款小玩意 预计 2015 年 4 月上市，售价 299 美元（1850 元人民币）。

www.inside3dprinting.com.cn