全国唯一3D打印院士卢秉恒牵头成立中国3D打印研究院

近日，依托快速制造国家工程研究中心，汇聚社会各方资源的中国3D打印研究院，在南京紫金（江宁）科创特别社区成立。

该研究院由全国3D打印领域唯一的院士卢秉恒教授牵头，面向全国引进、集聚清华、西交大、西北工大、华中科大等单位3D打印领域的领军人物，集成国内外研发力量，重点开展医疗康复、航空制造、航天科技、汽车研发、生物制造等领域3D打印工艺、装备、材料、应用等产业化技术研发，逐渐实现技术转化，优先在建设地孵化。建成后，该研究院将成为中国3D打印技术研发的最强基地和国内3D打印行业的领军单位。以此为龙头，吸引孵化一批企业，带动形成中国3D打印产业园。研究院规划建筑面积5万平方米，一期政府主导投资2亿元。

卢秉恒院士系我国机械制造与自动化领域著名科学家，1945年2月出生，安徽亳州人。现为中国工程院院士，西安交通大学教授，任快速制造国家工程研究中心主任。自1993年以来，卢秉恒率先在国内开拓光固化快速成形制造系统研究，开发出具有国际首创的紫外光快速成型机及有国际先进水平的机、光、电一体化快速制造设备和专用材料，形成了一套国内领先的产品快速开发系统，其中5种设备，3类材料已形成产业化生产。该系统可以大大缩短机电产品开发周期，对提高我国制造业竞争能力及迎接入关挑战起到重要作用。

卢秉恒院士：中国3D打印产业出路在哪里？

3D打印也叫增材制造技术或激光快速成型(LRP)，原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干层平面切片，然后把打印材料按切片图形逐层叠加，最终堆积成完整的物体。主要技术种类：立体光刻(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、激光熔覆成形(LCF)等。3D打印优势包括可降低约50%制造费用，缩短加工周期70%，复杂制造并实现设计制造一体化。目前主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等领域，其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题，成本较高，多用于实验，规模化应用尚需时日。我们测算国内3D打印市场规模上万亿元。

2010年全球3D打印设备市场规模达13.25亿美元，其中服务收入6.51亿美元，预计到2015年全球市场规模将超过30亿美元。美国政府将人工智能、3D打印、机器人作为重振美国制造业的三大支柱，其中3D打印是第一个得到政府扶持的产业。目前全球有两家3D打印机制造巨头，分别Stratasys和3DSystems，均在美国纳斯达克上市，2011年营业收入分别为1.7亿美元和2.9亿美元，2012年股价分别翻了2倍和3倍。

继去年12月工信部副部长苏波表态将推动3D打印产业化之后，近日科技部有关人士也向媒体透露，目前3D打印相关战略规划正在研究制定中，有望于两会后公布。

这一消息引发了人们对于中国3D打印产业发展的诸多讨论。近日，由中国机械工业联合会主办、上海科学技术开发交流中心等承办的高端装备技术研讨会在沪举行，卢秉恒在会上介绍说，在美国，采用3D打印技术制造的F-35战斗机已进行了试飞，包括3D打印机在内的智能制造装备发展迅速，我国政府应高度重视，通过多种手段加速制造装备的智能化进行，为我国的军工及多个民用领域服务。

而在发展方向上，卢秉恒认为应该将工业领域和大众消费领域并举，投入科研力量，并大力推广，以更好地推进3D打印产业的发展。

已有初步基础

2012年，美国政府正式宣布建立国家增材制造创新机构，推动3D打印技术向国家主流制造技术发展，也促使各国政府开始重视3D打印。

虽然目前中国有关3D打印的战略规划尚未出台，但卢秉恒表示，我国的3D打印技术其实自上世纪90年代就已经开始了，在还未引起国家重视的时候就已经有所发展。

目前，我国的3D打印已经取得了一批技术研究和产业化成果，部分成果甚至世界领先。清华大学、西安交通大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校都投入了较大的研发力量。在技术方面，目前我国的金属结构件直接制造技术已经可以满足特种零部件的机械性要求，生物细胞打印技术也不断取得新的进展。

此外，我国在3D打印设备的产业化方面也取得了一定的成果。目前国内已经诞生了一批生产3D打印设备的企业，这些企业对于3D打印的普及有着不可忽视的作用。比如，北京泰尔时代科技有限公司已经推出万元级3D打印机，2012年产品销量达3000台。

虽然我国的3D打印在基础研究和产业化方面已经有了一定的进展，不过卢秉恒指出，我国3D打印产业的发展距离美国仍有较大差距。比如没有形成产业链、工业环境不配套等等。此外，在一些核心技术和关键器件上，如3D打印机中的激光器，也仍然对国外依赖较大。

在应用方面，我国的3D打印也远未达到美国的丰富程度。据卢秉恒介绍，目前我国3D打印的大部分应用仍然集中在军工领域的开发与模具的制造上。而从设备数量上看，美国目前各种3D打印设备的数量占全世界40%，而中国只有8%左右。

“设备的数量多，说明美国在产品开发方面做得好，产品的创新比较多，而我们则相对弱一些。”卢秉恒说。

如何发展

在美国政府正式宣布建立国家增材制造创新机构不久，中国亦成立了3D打印技术产业联盟。据该联盟副理事长罗军介绍，中国3D打印技术产业联盟目前正准备借鉴美国模式，计划联合企业、职业技术学院、科研单位与产业园区，先小范围推广3D打印技术，待产生效果后，再进一步打开市场。

对于具体的发展方向，卢秉恒强调，对于军用和工业的高端领域，以及创意开发等大众消费领域，我们都应该大力去发展。

卢秉恒指出，3D打印具有制造周期短，适合单件个性化需求等特点，在大型薄壁件、蜂窝状复杂结构部件、钛合金等难加工、易热成形零件方面具有较大优势。

而对于3D打印在大众消费领域的应用，卢秉恒也表示十分看好。“目前在很多大众消费产品的开发中，3D打印已经取得了很大的进步。用这一技术制造一些工艺品和简单的生活用品，能很快形成一定规模的市场。”

此外，卢秉恒还认为，3D打印适用于创意设计，未来会走入学校和家庭，帮助孩子培养三维思维能力和创造性。

对于现在3D打印技术被热炒的现状，卢秉恒认为，我们国家对3D打印应该采取理性发展的态度。

“我们应对3D打印有一个正确的定位和认识。3D打印技术在生产制造中所占的比例正在上升，但对传统制造业更多是补充而非颠覆。”卢秉恒说。

不过，卢秉恒也充分肯定发展3D打印对于中国的意义。

“中国是制造大国，制造能力过剩，但设计研发能力不足。而3D打印技术正是辅助和加速设计与研发的手段。我们应该高度重视这一技术，投入科研和其他力量，并大力推广，这样才能真正使我们国家变成制造强国。