3D打印这个词这两年迅速在全球火了起来,英国《经济学人》杂志认为它将“与其他数字化生产模式一起,推动实现第三次工业革命”,美国《时代》周刊则将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。事实上,在欧洲也有很多从事3D打印技术研究的公司,比利时的Materialise公司便是其一,该公司因为在2012年协助鲁汶国际工程学院的学生“打印”了他们设计的赛车“亚利欧”的外壳和一些主要轴承而名声大噪。带着很多疑问和困惑,也带着对现代科技的兴趣与好奇,记者专程采访了此家公司。

目前美国的3D打印机卖的很多,但真正的技术其实都差不多。当今3D打印的主要技术有如下3种:熔融沉积成型、激光烧结法和光固化技术。现在销售很火的大部分家用3D打印机均采用熔融沉积成型技术,这个技术的优点就是价格低,但缺点也很明显——精度低,材料少。该类型打印机最高精度仅在0.1毫米的左右,或许视觉上没有什么区别,但很难想象这个精度能够运用于商业生产。Materialise公司的熔融沉积成型打印机便是中国生产商制造的,它也只能打印一些比较小的物件,而物件的支撑、填充部分都需要人工剔除,该公司宣传专员梵内莎向记者表示,“其实中国的该类型打印机技术已经处于领先水平,而且售价也比欧美厂商便宜很多,如果购买,我们肯定会选择中国的产品。但这种技术的局限性使其只能用于家用,我们公司购置这台机器也只是为了满足员工的创新欲望。”

Materialise公司或许在3D打印机公司内默默无闻,因为他们本身不从事打印机的销售,但是在整个3D打印领域则享有很高的声誉,他们主要从事3D打印代工和3D打印机的灵魂——打印软件和驱动的设计。“并不是所有东西都能打印出来,也千万不要小看了软件的作用”,该公司副总裁见亚太公司CEO的维姆·迈克尔向记者介绍说,“目前的CAD、3DMax等绘图软件设计出的东西基本无法兼容到商用的3D打印机,还有些情况下,用普通绘图工具设计的模型有精度或技术上的缺陷,是无法被打印的,这时就必须使用我们开发的商用软件进行处理,添加精度和支撑等——你总不能将一些东西悬空打印出来吧。”记者跟随维姆先生参观了激光烧结打印机的机房,他表示,最终定型的设计会被传送到这里,直接开始打印,打印机打印都是全自动的,2台电脑便可以控制这里的十几台打印机。由于该公司的打印设计和技术都很先进,所以接到世界各地的代工订单,这里的所有打印机都在开足马力工作,同那些关停的汽车工厂形成了鲜明的对比。

激光烧结法的精度虽然足够,但问题是它打印的物件还是太小,因此该公司根据光固化原理设计制造的猛犸大型光固化3D打印机便成为该公司的看家法宝——在保持高精度的同时,可以打印最大尺寸2.1*0.68*0.8米的大型物件,基本满足了所有大型商业需要。与另外两种3D打印技术所不同的是,光固化技术并非采用打印机喷头直接喷射材料层层堆筑的方式,而是采取对层层堆筑的液体平面直接切割定型的方式。记者看到,在“猛犸”里,激光作为切刀,在一个平面上四处翻飞,当该平面切割完毕凝固之后,液体会上浮到较高一层继续等待切割。“这是我最喜欢看的步骤,看着激光刀四处飞舞就能创造出设计的事物,不得不感慨科技的进步”,梵内莎一边看着一边对记者说。

那么从专业角度,3D打印技术究竟会给世界带来怎样的改变呢?维姆向记者表示,3D打印在目前只是一个前沿科技,“小众”科技,主要应用于设计、原型制造。“我无法想象有些媒体所说的用它来造房子”。古代韩非子说过“诸微物必以削之,而所削必大于削。”同理,如果用3D打印机造房子车子,那么这套打印机就必须比房子和车子还大,更不要说复杂的建模与素材制造了——这样做真的会节省成本吗?

“但3D打印确实会改变世界,也会加速科技创新”,维姆向记者表示,今后材料研发、打印技术、软件设计等领域,将会有非常光明的未来。“亚利欧”车队的学生曾向记者表示,由于车身是由强化塑料打印的,仍不能达到赛车强度,所以2013年,车队取消了3D打印车身的计划,“但我们的风翼以及一些重要轴承依然会用3D打印”。该车队的学生用了2星期时间设计该赛车,在把设计图纸提交该公司之后,仅仅过了3天2夜,便得到了所需要的车身和其他重要部件,“按照原来的流程,我们可能还需要4-5星期的时间才能够完成,我们当时根本没想到会这么快”,车队学生向记者表示。谈到此问题,维姆也表示,打印的材料确实是今后发展的瓶颈。“塑料和树脂不能解决所有问题,什么样的金属材料易于打印?怎样使用这些材料打印?还需要全球材料领域的科研人员研究”。

“虽然3D打印的成本很高,但综合考虑,3D打印降低了制作时间、降低了各种模具的制造时间,降低了人力投入和物流成本,总的来看,它是帮助设计生产领域节省了成本”,维姆表示,随着3D打印技术的成熟与支持,医学、科研、设计和其他一些高精尖领域将迎来爆发型的增长,“通过3D打印技术,人们不需要再考虑模具的式样和锻造技术能力,我们给想象插上了翅膀,给创新带来了动力,甚至帮助治病救人”,“我们曾经利用医院的CT全息图片,打印了一对连体婴儿模型,血管、骨骼都非常清晰,医生根据模型设计了分离手术,结果也非常成功”。

但由于3D打印的边际成本非常低,所以它并不适合用于批量生产,维姆向记者展示了一根 “棍子”,拧动顶端的旋钮,它瞬间变身为塑料凳子,而且复杂的结构让其十分结实。但按照目前3D打印的成本,它在市场上得卖2000欧元,“这就注定它只能是一件艺术藏品,而非流通的商品”。“但个性化、量身定做化领域,它则具有无可比拟的优势”,梵内莎说:“例如,每个人都可以设计自己的手机外壳,又例如助听器领域,每个消费者的耳型都不一样,根本无法批量生产,但这小东西就非常适合3D打印;再例如,人们可以根据自己的脚型,设计打印一双只能自己穿的鞋——真正灰姑娘的鞋,不是吗?”

维姆对记者表示,他听说有些中国企业正在研制自己的打印机,也有人提供打印服务,但似乎没有企业专门从事材料和软件的研发。他坦言,欧美在材料和软件研发方面掌握了许多核心技术,中国与其竞争有些不公平,中国企业应专注于做出高质量的产品,这不仅要求有顶尖的设备,还需有相应的材料科技、软件研发以及出色的设计,诸多要素缺一不可。“危机这几年,我们公司入驻了新厂房,购买、制造了新打印机,开办了诸多海外公司,在中国上海也举行了展览”——维姆不敢肯定该行业能帮助欧洲走出危机,但至少能够给欧洲一些启发——只有将科技与实际应用相结合,才能创造出新的生产力,才能够引领科技和产业领域变革,才能在危机中处于不败之地。