衣服、鞋子、瓷器、桌子、汽車、飛機(jī)，只要你看到的，甚至只要你想到的，都能通過它變成現(xiàn)實。它不是童話故事里的阿拉丁神燈，也不是機(jī)器貓的百寶袋，而是一臺3D打印機(jī)。
它的工作原理是這樣的：先在電腦里建立所需物體的模型，然后把模型分成很多層的結(jié)構(gòu)，用一個機(jī)器取一些原材料——現(xiàn)在來說一般是金屬和塑料——機(jī)器把材料融化，再和噴墨打印機(jī)一樣，將融化的材料用噴嘴噴出，打印出結(jié)構(gòu)的第一層。然后是第二層、第三層……每一層逐漸疊加，當(dāng)所有層都打完時，你需要的物體就出現(xiàn)了。
與傳統(tǒng)的制造物體的方式相比，沒有冗長而又昂貴的模具制造過程，也不需要規(guī)模化的生產(chǎn)場地，甚至在家里就能夠輕松完成。
這些更像是出現(xiàn)在科幻片中的場景，雖然還不是現(xiàn)實，但是正在逐漸進(jìn)入我們的視野，這樣一種新的制造物體的方式，有可能會改變我們的生活。
仍未“長大”
當(dāng)3D打印機(jī)能夠打印飛機(jī)、汽車、鞋子和衣服的新聞開始頻頻出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)、報紙、電視等媒體上時，這個看起來高深莫測的技術(shù)也被越來越多的人所了解和熟知。
嚴(yán)格來講，3D打印不算是新興行業(yè)，最初的技術(shù)可以追溯到上世紀(jì)80年代，它發(fā)端于美國軍方的快速成形技術(shù)，與傳統(tǒng)成形方法截然不同，它通過電腦創(chuàng)建的三維設(shè)計圖將材料分層“打印”疊加，最終整體成形，因而也被稱為“增材制造”技術(shù)。
在國內(nèi)，3D打印技術(shù)多少都與清華大學(xué)存在淵源。早年清華機(jī)械系顏永年教授在日本開會時了解到快速成型技術(shù)，回國后便四處搜集資料，組織研討會。之后清華大學(xué)、華中科技大學(xué)（時稱華中理工）、西安交大等高校便開始這方面的研究，并催生相關(guān)企業(yè)。
這就如同投下了一顆顆種子，許多年之后快速成型技術(shù)能在中國生根發(fā)芽也得益于此，從而也就決定了中國3D打印企業(yè)的基因——高校背景。
1992年清華大學(xué)研制出了國內(nèi)第一臺快速成型設(shè)備，并在1993年成立產(chǎn)學(xué)研項目——北京殷華激光快速成型與模具技術(shù)有限公司（下稱殷華）。同年成立的北京隆源自動成型系統(tǒng)有限公司（下稱隆源）則是獨(dú)立于高校體系外不多的行業(yè)先驅(qū)。
事實上，在中國3D打印產(chǎn)業(yè)版圖中，殷華代表最主要的一類企業(yè)：由從事3D打印相關(guān)技術(shù)研究的高校老師主導(dǎo)成立，研發(fā)費(fèi)用主要來自國家科研項目，市場選擇等。
進(jìn)入21世紀(jì)，國家將快速成型制造列入高職教育的培養(yǎng)方案，拉開了教育界對這類設(shè)備的采購熱潮，殷華等企業(yè)獲得了成長空間。
雖然已經(jīng)過20多年的發(fā)展，但3D打印似乎仍沒“長大”。據(jù)媒體報道，截至目前，隆源已實現(xiàn)的銷售收入不過1900萬元，其中機(jī)器銷售不足1100萬元。
從全球市場范圍看，據(jù)美國消費(fèi)者電子協(xié)會發(fā)布的報告稱，2011年全球3D打印市場規(guī)模為17億美元，而2012年英國螺絲機(jī)械市場規(guī)模就超過10.57億美元。
另有數(shù)據(jù)顯示，目前已在納斯達(dá)克上市的兩大3D打印機(jī)制造巨頭Stratasys和3D Systems2011年營收分別僅為1.7億美元和2.9億美元。而同年蘋果CEO蒂姆庫克的薪資福利就高達(dá)3.8億美元。
國際巨頭尚且如此，國內(nèi)的中小企業(yè)可見一斑。
3D打印在武漢
1986年，美國3D Systems公司成功研發(fā)了世界上第一臺3D打印機(jī)。
1991年，湖北武漢，由著名機(jī)械制造專家黃樹槐牽頭成立了華中理工大學(xué)（現(xiàn)為華中科技大學(xué)）快速制造中心（下稱中心），研發(fā)基于紙材料的“立體打印機(jī)”。
1994年，我國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“立體打印機(jī)”誕生于該中心。次年，該中心成立武漢濱湖機(jī)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司（下稱武漢濱湖），轉(zhuǎn)化3D打印技術(shù)。
4年后，史玉升來到中心工作，負(fù)責(zé)研發(fā)基于固態(tài)粉末材料的快速制造技術(shù)與裝備。原材料研發(fā)成為了他工作中的第一個難題。
幾經(jīng)周折，最后是通過朋友的介紹，他了解到一種名為聚苯乙烯的材料，用聚苯乙烯做測試的結(jié)果顯示，這種材料正好符合要求。
“要知道，3D打印是一個多學(xué)科交叉的技術(shù)。”史玉升回憶：“雖然研究上取得了進(jìn)展，但中心學(xué)科背景單一成為研究的最大掣肘。”為破解該難題，在學(xué)校的支持下，中心開始引進(jìn)機(jī)械、信息、光學(xué)、計算機(jī)、自動控制、力學(xué)、新型材料等領(lǐng)域的人才，并開展交叉學(xué)科研究。
目前，快速制造中心已從最初的不到10人發(fā)展到100多人，成為華中科技大學(xué)最大的研發(fā)團(tuán)隊之一，史玉升就是中心現(xiàn)在的負(fù)責(zé)人。
在過去的22年里，中心先后研制出多款3D打印機(jī)。2000年，該中心研發(fā)出0.4米×0.4米工作面的基于粉末床的快速制造裝備；2003年，擴(kuò)大到0.5米×0.5米，超過了當(dāng)時代表國際先進(jìn)水平的美國3D Systems公司；2005年以后，工作面達(dá)到1米×1米以上；2011年，工作面達(dá)到1.2米×1.2米，被譽(yù)為全球最大3D打印機(jī)。
從2000年至今，武漢濱湖共賣出200多臺3D打印設(shè)備，單價在100萬左右，提供了上萬次“打印”服務(wù)，每年銷售額增長約為15%。
將研發(fā)的成果迅速商業(yè)化，進(jìn)而實行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，讓3D Systems公司得到快速發(fā)展，一躍成為業(yè)界巨頭，現(xiàn)已先后在美國的納斯達(dá)克和紐約證券交易所[微博]上市。與國內(nèi)情況不一樣，他們的研究經(jīng)費(fèi)都由股東來出。
而在國內(nèi)，大學(xué)實驗室似乎只負(fù)責(zé)研發(fā)，他們的研究費(fèi)用很大部分來自于國家的撥款，對于研發(fā)的成果能否產(chǎn)業(yè)化，沒有太多人關(guān)心。這也成為制約我國3D打印行業(yè)發(fā)展的一大障礙。
“研發(fā)新型工藝與裝備需要較大的經(jīng)費(fèi)支持，周期也長。光靠國家的經(jīng)費(fèi)支持是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。”對此，史玉升深有感觸。
幾年前他在山東濟(jì)南宣傳“立體打印機(jī)”技術(shù)時，被認(rèn)為是在忽悠。盡管他賣力“吆喝”，聲稱“不需要模具即能直接制作出蠟?zāi)?rdquo;，可別人就是不買賬。
正是這件事讓史玉升下定決心，“要走自己的創(chuàng)業(yè)之路，走與企業(yè)合作之路，走國際合作之路”。史玉升的另外一個身份就是武漢濱湖的董事長。
這“三條路”都是為了盡快提高學(xué)術(shù)水平、搞好學(xué)科建設(shè)、將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。在他看來，企業(yè)技術(shù)水平的提高，也可以促進(jìn)研發(fā)團(tuán)隊的良性發(fā)展。生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、預(yù)研一代、探索一代，是他們要堅持的產(chǎn)學(xué)研合作之路。
事實上，華中科技大學(xué)快速成型機(jī)制造中心相對于其他研發(fā)中心算是走在前列，其所屬的武漢濱湖機(jī)電，早期就曾吸納過創(chuàng)投資金。
“現(xiàn)在想來投資的人太多了，我們不缺錢，缺乏管理體制。”史玉升介紹，2012年，武漢濱湖啟動了股改，并開始了經(jīng)理層的職業(yè)化。
雖然已經(jīng)很“前衛(wèi)”了，但是在史玉升看來，產(chǎn)業(yè)化的步子還可以邁得更大。作為一家校辦企業(yè)，武漢濱湖有科研場所，缺生產(chǎn)空間。“天天在外面‘打游擊’，今天被漲租子的趕出來，明天去借一下別人的場地，非常艱難”。#p#分頁標(biāo)題#e#
產(chǎn)能不夠在一定程度上限制了新技術(shù)推廣。加工服務(wù)沒有主動去做，連生產(chǎn)的3D打印材料也只能滿足自用。史玉升笑談，很多客戶都是“守”來的“兔子”。于是他開始琢磨，“該找個穩(wěn)定的生產(chǎn)基地了”。
近日有消息傳出，中國首個3D打印工業(yè)園將落戶武漢東湖高新區(qū)。該項目由華中科技大學(xué)主導(dǎo)，規(guī)劃首期用地500畝。
據(jù)史玉升透露，“我們正在光谷選址，準(zhǔn)備建一個大型快速制造中心，集打印設(shè)備制造、產(chǎn)品加工服務(wù)和材料制造于一體，以適應(yīng)市場需求”。
與此同時，武漢市發(fā)改委等部門正針對3D打印產(chǎn)業(yè)，進(jìn)行摸底調(diào)查，擬著手編制規(guī)劃并予以扶持培育。
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