楊永強：3D打印技術切勿期望過高

中國3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟顧問楊永強：3D打印技術炒得太熱，期望過高。

4月1日，中國3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟顧問、華南理工大學教授楊永強接受媒體采訪時表示，由于3D打印個性化制造的特點，在生物醫(yī)療領域的應用前景很廣。但時下社會對3D打印技術的期望太高，3D技術還處于一個初級階段，需要政府、各行各業(yè)資金和人力資源的投入，研發(fā)很多相關技術，大概5到10年后將是它的輝煌時代。

原理：就像搭積木

記者：能簡單地講下3D打印技術的原理么？用門外漢容易理解的方式。

楊永強：3D打印技術是一種通俗的說法。3D打印專業(yè)術語叫做增材制造（Additive Manufacturing），是一種根據三維數據模型累加材料制造實體零件的方法，通常是一層一層的疊加，與其相對應的是去除加工。它是以三維的數據模型為基礎，首先在計算機中設計一個數字化的模型，這個模型是立體的實物，比如一條輪船，然后把這個物體用計算機的特殊軟件分割成很多很小的單元，先做成二維的，把二維的累積在一起就成三維的了。通俗地講，就是我們把原來是立體的東西分割成很多個小單元，3D打印就是把小單元，比如層片材料制造好之后，像搭積木一樣累積起來變成一個立體的、三維的東西。

記者：現(xiàn)在可以打印出多種材質的組合物嗎？比如完整的一輛汽車？

楊永強：多種材料3D打印技術目前還屬于前瞻性前沿技術，還沒有發(fā)展到成熟階段。你剛提到的多種材料的3D打印理論上是可以的，現(xiàn)在也有些設備是可以做兩種材料，但是還不能說所有的材料組合都能做，目前還處于技術研發(fā)階段。

記者：你是何時開始關注3D打印技術的？

楊永強：我本人之前是從事焊接和激光加工的，在2001年，我在德國弗朗霍夫激光技術研究所做訪問學者，與他們一起研究金屬打印設備原型機。2002年回國以后我們繼續(xù)進行金屬打印設備和工藝研究，已經堅持做了10多年研究工作。3D打印技術所涉及的材料很多，不同的材料打印技術差別很大。之前我們是從事焊接技術研究，所以我們的專長是研究金屬零件的打印成型。

我們開發(fā)的3D打印設備的關鍵元器件是從國外進口，但是核心的機械結構、設計、控制、材料是我們自己研發(fā)。準確地說我們學校在精密金屬零件3D打印設備和技術有特色，處于國際先進、國內領先水平。

記者：材料是3D打印的瓶頸，國內在材料技術研發(fā)方面是什么狀況？未來需要攻克的難題有哪些？

楊永強：材料的確是大規(guī)模產業(yè)化的一個瓶頸，開發(fā)一種3D打印的專用材料需要的成本很高，而之前的市場很小，所以國內的企業(yè)一般都不會做這個。現(xiàn)在大家對這個也比較重視，我相信慢慢會有人做起來。

應用：航空航天和醫(yī)學領域前景廣

記者：國際上3D打印技術最尖端的應用是在哪個領域？

楊永強：一個是航空航天，一個是生物醫(yī)學。國外做到了非常核心的東西，比如非常復雜的發(fā)動機核心部件，而國內在航空航天領域還是處于打印毛坯件的水平。

另外，生物醫(yī)學方面將來的應用前景更可觀些。國外已有技術可以打印細胞，雖然這個是有預先性的，不是馬上可以做。比如，如果一個人的肝臟損壞了，可以提取這個人的肝臟細胞去培養(yǎng)，然后將細胞分成一個一個的，之后像打印機的噴頭一樣，打印出一個肝臟，在特殊的環(huán)境下培養(yǎng)讓其存活，最后將其植入到人體中。

據說美國已經有人用3D打印技術成功制造了人造膀胱，當然，這項技術離臨床應用還有距離，還處于試驗階段，因為醫(yī)學方面的應用還需要許可和批準。

記者：歐美最好的3D技術研究室有哪些？你們和他們之間有合作交流過嗎？

楊永強：在設備方面，技術最好的是企業(yè)，像德國的幾家公司如EOS，SLM-Solution，ConceptLaser，還有美國的3D System等。這些是企業(yè)，它們有自己的研究室，主導著設備的關鍵技術。至于工藝和應用研究，位于德國亞琛的佛朗霍夫激光技術研究所（ILT）、漢堡的北方激光中心（LZN）以及美國奧斯汀大學有個研究所也在做這個。我們與德國的研究所學術交流比較多，每年佛朗霍夫激光技術研究所的所長Poprawe教授都會來中國做學術交流。

德國在金屬材料方面最強，在其他材料德國EOS公司和美國3D System一直相互競爭。美國在各種材料方面的應用都不錯，美國是根據自己的戰(zhàn)略需求（在做），如在國防和航空航天領域去研發(fā)一些東西，所以有些東西不太愿意拿出來跟大家交流。以色列在光固化技術方面比較強，這也是3D打印的一個核心技術。

記者：國內做3D打印技術的主要研究所有哪些？它們的研究側重點有區(qū)別嗎？

楊永強：研究3D整體技術的單位目前主要是清華大學、華中科技大學、西安交通大學和華南理工大學。1980年代末清華大學、華中科技大學和西安交通大學就開始做3D技術的研究。清華是做FDM技術，這項技術是將塑料融化后用很細的噴嘴噴出來，做3D打印，但這個精度不高，做零件不行，后來清華在生物醫(yī)學方面的3D打印做得不錯。華中科技大學做粉末燒結技術，如塑料、尼龍，把材料燒成粉末后，打印產品，現(xiàn)在華中科技大學在砂型方面做得不錯。西安交通大學樹脂光固化比較好。它們都產業(yè)化了，有相應的公司，但規(guī)模都不大，前幾年能維持生存就很不錯了。

記者：目前，政府對3D技術的研究所提供了