杨永强：3D打印技术切勿期望过高

中国3D打印技术产业联盟顾问杨永强：3D打印技术炒得太热，期望过高。

4月1日，中国3D打印技术产业联盟顾问、华南理工大学教授杨永强接受媒体采访时表示，由于3D打印个性化制造的特点，在生物医疗领域的应用前景很广。但时下社会对3D打印技术的期望太高，3D技术还处于一个初级阶段，需要政府、各行各业资金和人力资源的投入，研发很多相关技术，大概5到10年后将是它的辉煌时代。

原理：就像搭积木

记者：能简单地讲下3D打印技术的原理么？用门外汉容易理解的方式。

杨永强：3D打印技术是一种通俗的说法。3D打印专业术语叫做增材制造（Additive Manufacturing），是一种根据三维数据模型累加材料制造实体零件的方法，通常是一层一层的叠加，与其相对应的是去除加工。它是以三维的数据模型为基础，首先在计算机中设计一个数字化的模型，这个模型是立体的实物，比如一条轮船，然后把这个物体用计算机的特殊软件分割成很多很小的单元，先做成二维的，把二维的累积在一起就成三维的了。通俗地讲，就是我们把原来是立体的东西分割成很多个小单元，3D打印就是把小单元，比如层片材料制造好之后，像搭积木一样累积起来变成一个立体的、三维的东西。

记者：现在可以打印出多种材质的组合物吗？比如完整的一辆汽车？

杨永强：多种材料3D打印技术目前还属于前瞻性前沿技术，还没有发展到成熟阶段。你刚提到的多种材料的3D打印理论上是可以的，现在也有些设备是可以做两种材料，但是还不能说所有的材料组合都能做，目前还处于技术研发阶段。

记者：你是何时开始关注3D打印技术的？

杨永强：我本人之前是从事焊接和激光加工的，在2001年，我在德国弗朗霍夫激光技术研究所做访问学者，与他们一起研究金属打印设备原型机。2002年回国以后我们继续进行金属打印设备和工艺研究，已经坚持做了10多年研究工作。3D打印技术所涉及的材料很多，不同的材料打印技术差别很大。之前我们是从事焊接技术研究，所以我们的专长是研究金属零件的打印成型。

我们开发的3D打印设备的关键元器件是从国外进口，但是核心的机械结构、设计、控制、材料是我们自己研发。准确地说我们学校在精密金属零件3D打印设备和技术有特色，处于国际先进、国内领先水平。

记者：材料是3D打印的瓶颈，国内在材料技术研发方面是什么状况？未来需要攻克的难题有哪些？

杨永强：材料的确是大规模产业化的一个瓶颈，开发一种3D打印的专用材料需要的成本很高，而之前的市场很小，所以国内的企业一般都不会做这个。现在大家对这个也比较重视，我相信慢慢会有人做起来。

应用：航空航天和医学领域前景广

记者：国际上3D打印技术最尖端的应用是在哪个领域？

杨永强：一个是航空航天，一个是生物医学。国外做到了非常核心的东西，比如非常复杂的发动机核心部件，而国内在航空航天领域还是处于打印毛坯件的水平。

另外，生物医学方面将来的应用前景更可观些。国外已有技术可以打印细胞，虽然这个是有预先性的，不是马上可以做。比如，如果一个人的肝脏损坏了，可以提取这个人的肝脏细胞去培养，然后将细胞分成一个一个的，之后像打印机的喷头一样，打印出一个肝脏，在特殊的环境下培养让其存活，最后将其植入到人体中。

据说美国已经有人用3D打印技术成功制造了人造膀胱，当然，这项技术离临床应用还有距离，还处于试验阶段，因为医学方面的应用还需要许可和批准。

记者：欧美最好的3D技术研究室有哪些？你们和他们之间有合作交流过吗？

杨永强：在设备方面，技术最好的是企业，像德国的几家公司如EOS，SLM-Solution，ConceptLaser，还有美国的3D System等。这些是企业，它们有自己的研究室，主导着设备的关键技术。至于工艺和应用研究，位于德国亚琛的佛朗霍夫激光技术研究所（ILT）、汉堡的北方激光中心（LZN）以及美国奥斯汀大学有个研究所也在做这个。我们与德国的研究所学术交流比较多，每年佛朗霍夫激光技术研究所的所长Poprawe教授都会来中国做学术交流。

德国在金属材料方面最强，在其他材料德国EOS公司和美国3D System一直相互竞争。美国在各种材料方面的应用都不错，美国是根据自己的战略需求（在做），如在国防和航空航天领域去研发一些东西，所以有些东西不太愿意拿出来跟大家交流。以色列在光固化技术方面比较强，这也是3D打印的一个核心技术。

记者：国内做3D打印技术的主要研究所有哪些？它们的研究侧重点有区别吗？

杨永强：研究3D整体技术的单位目前主要是清华大学、华中科技大学、西安交通大学和华南理工大学。1980年代末清华大学、华中科技大学和西安交通大学就开始做3D技术的研究。清华是做FDM技术，这项技术是将塑料融化后用很细的喷嘴喷出来，做3D打印，但这个精度不高，做零件不行，后来清华在生物医学方面的3D打印做得不错。华中科技大学做粉末烧结技术，如塑料、尼龙，把材料烧成粉末后，打印产品，现在华中科技大学在砂型方面做得不错。西安交通大学树脂光固化比较好。它们都产业化了，有相应的公司，但规模都不大，前几年能维持生存就很不错了。

记者：目前，政府对3D技术的研究所提供了