3D打印真的是“万能制造机”吗

　　3D打印可以实现传统生产工艺难以企及的结构

　　越来越多的电影开始使用3D打印机制造道具

　　全球首辆3D打印汽车在加拿大亮相，据称时速可达112公里

　　美国一位枪械发烧友用3D打印机打出一支枪，引发全球热议

　　前段时间，由成龙执导并担任主演的影片《十二生肖》想必很多人都看过，其中有一个画面就是将圆明园十二生肖兽首的详细数据输入电脑后，“打印机”立即就打印出了与实物一模一样的复制品。你很可能以为这是为吸引眼球而设计的带有科幻色彩的情节，但实际上，这种被称为“3D打印”的神奇技术已经走进现实，并成为各主要军事强国争相研发、应用的“新宠”。有专家预测，未来我们生活中的电器、汽车以及房子，甚至是战场上使用的飞机、大炮、潜艇等武器装备，皆可被打印出来。

　　或将引发新一轮技术革命浪潮

　　旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。其实，3D打印正是发源于军方的“快速成型”技术，早在上世纪90年代就已提出技术研发构想，只不过近几年才出现了突破性进展，似乎一夜之间出现在世人的眼前。2012年，美国《时代》周刊将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》杂志则预测，3D打印技术将与数字化生产模式一道，推动新一轮工业革命的来临。

　　那么3D打印又是一项什么技术呢?所谓3D打印技术，是一种由计算机辅助设计软件通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的增材制造技术。它既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。由此可见，3D打印技术是一项集光、机、电、计算机、数控及新材料于一体的先进综合制造技术。

　　“克隆”造物，似乎无所不能

　　与传统技术相比，3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而大幅缩短生产周期、提高生产效率。此外，3D打印技术还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼、热交换器等工艺复杂的产品。在生产过程中还没有与其功能无关的剩余物，一旦技术走向全面成熟，将大大降低生产成本。

　　3D打印技术使产品“复制”由平面扩展到了立体空间，其意义远远超过了喷墨到激光、黑白到彩色打印技术的发展，而且它将使装备制造业彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具，改由更加灵巧的电脑软件主宰。以后，长长的流水线、轰鸣机器声都将越来越少，一个人、一台电脑、一部打印机就有可能组成一个“工厂”。因此，专家预测，3D打印技术带来的变化或将改变整个制造业的面貌。

　　目前，国外已经通过3D打印技术成功地打印出了枪支、自行车、汽车、电控飞行器等物。去年，美国3D打印服务提供商已经打印了75万种产品，数量之多令人惊叹。我国的3D打印技术发展也颇为可观，目前世界上最大的3D打印机，正是出自我国的科技工作者之手;包括天宫一号的零部件，也都使用了3D打印技术。

　　随着3D打印技术一路“高歌猛进”，科学家们不禁做出了这样的畅想：未来，也许建筑工地上只需一台超大型的3D打印机，就可以自动打印楼房;也许只给月球发射几台3D打印机，就可利用现地材料打印出一个月球基地;如果生病了某个器官要换掉，无需找匹配的器官源，只要在患者身上取一些干细胞培养成为打印原料，然后打印出一个一模一样的器官进行移植就可以了……

　　注定将在军事应用领域大展身手

　　在军事领域，3D打印技术给装备保障带来的变化无疑也是革命性的。在未来信息化战场上，无论武器装备处于任何位置，一旦需要更换损毁的零部件，技术保障人员可随时利用携带的3D打印机，直接把所需的部件一个一个地打印出来，装配起来就可以让武器装备重新投入战场。据外媒报道，美国陆军已经加入扩展3D打印行动，为“增强小型前线作战基地的可持续作战能力”，去年8月和今年1月，他们先后向阿富汗战区部署了两个移动远征实验室，实验室由一个6米的集装箱制成，配备有实验室设备、成型机、3D打印机和其他制造工具，可以将塑料、钢铁和铝等材料打印为战场急需零部件。

　　另外，3D打印还可广泛应用于辅助军事技术研发。有专家预测，未来不仅小型枪支、简单物资可实现打印，军舰、飞机、坦克等大型、复杂的武器装备，甚至食物、军事基地等都可用3D打印机直接或间接“制造”出来。目前，美国军方已使用3D打印技术辅助制造某型导弹弹出式点火器模型，并取得了良好的效果。美国海军也在寻求通过在机器人体内植入3D打印机，使机器人半自动化地实现“相互沟通、协作以及制造”等能力。换言之，就是利用机器人来生产更多的机器人。

　　无所不能，也不能“为所欲为”

　　3D打印技术虽然具有广阔的发展前景，但目前还不可能大量地应用于军工制造领域。具体来看，3D打印又可看做堆积成形技术，每一层材料都有厚度，这就决定了它的精度目前还难以企及传统的减材制造方法。并且打印材料目前也主要限定在塑料、树脂、可粘结的粉末颗粒等等，打印出来物品的强度和硬度都差强人意，与军事需求的标准尚有一定距离。如世界上第一支利用3D技术打印的枪支，在进行第6次射击时就出现了3处严重性破碎。

　　从技术本身来说，3D打印存在的这些缺陷，或将随着技术的发展一一得到解决。而它衍生的伦理和安全问题，才更加令人担忧。对于恐怖分子和犯罪分子而言，“3D打印枪能射击一次就够了”。随着3D打印机的普及，未来如果有人想要一把AK47，先在网上下载模型图纸，然后用3D打印机打印配件进行组装……无需申请生产许可证，无需掌握制枪技术，即可轻松拥有一支突击步枪。而且，由于枪支上没有序列号，也没有销售途径，塑料材质的枪支还能逃过金属监测器的检查，警方将很难追踪到枪支究竟来自哪里。因此，如何建立一套有效的监管机制，保证3D打印技术被用于“正途”，是我们在加快发展该项技术的同时，必须预先解决的一个重要问题。(李大光 李旭光)

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