在說3D打印之前，先說說國產(chǎn)大飛機C919, 標配168座的國產(chǎn)大飛機C919計劃在2014年進行首飛，2016年交付航線使用，預(yù)計到2017年前，我國自己研制的大型飛機將飛上藍天。國產(chǎn)大飛機C919的客戶已達15家，訂單累計達380架。

　　想象一下：一個3米高的飛機部件是由一臺打印機“打印”出來的，而且是鈦合金的成品。也許只有科幻小說才能這樣描寫。

　　現(xiàn)在這個叫C919飛機中央翼緣條的大家伙，就放在中航飛機（000768）凝固技術(shù)國家重點實驗室,而中航飛機正是C919飛機制造的主體公司。

　　這種技術(shù)就是目前廣受熱議的3D打印技術(shù)。有學(xué)者認為3D打印技術(shù)將掀起一場新革命：就像1750年的蒸汽機，1450年的印刷術(shù)，1950年的晶體管，3D打印也將改變這個世界。西安交通大學(xué)的盧秉恒院士和李滌塵教授、西北工業(yè)大學(xué)的黃衛(wèi)東教授在這個領(lǐng)域取得了卓著的成就。陜西省在該領(lǐng)域的科研和產(chǎn)業(yè)化實力最為雄厚，在全國處于領(lǐng)先優(yōu)勢。

　　什么是3D打??？打印的東西能用嗎？

　　最近熱映的大片《十二生肖》中，成龍戴一副白手套，摸了下國寶十二生肖的頭像，就把頭像的數(shù)據(jù)掃描進了電腦。與此同時，另一個地方，他的伙伴通過一臺神奇的機器，瞬間制造出一個一模一樣的獸首，引得現(xiàn)場影迷驚呼神奇。其實，這樣的技術(shù)已經(jīng)有了，就是3D打印技術(shù)。3D打印是增材制造的俗稱，其核心是數(shù)字化、智能化制造與材料科學(xué)的結(jié)合。與傳統(tǒng)上對原材料進行切削的減材制造方法正相反，3D打印的過程好比用磚頭砌墻，逐層增加材料，最終形成物件。

　　使用3D打印機的工作原理和傳統(tǒng)噴墨打印機類似。把需要打印的文件通過計算機傳送到一臺噴墨打印機上，然后將一層墨水噴到紙的表面形成一幅二維圖像。而在3D打印時，軟件通過電腦輔助設(shè)計技術(shù)制作出虛擬3D模型，之后再由另外一個程序?qū)⒛Ｐ汀扒谐伞币幌盗袛?shù)字切片，再給每層切片“噴墨”，最后把噴好的切片層層堆積疊加起來，直到一個固態(tài)三維物體成形，也就是打印出了一個立體的東西。

　　3D打印機與傳統(tǒng)打印機最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，比如沙子、人造橡膠、塑料、陶瓷、金屬，甚至生物材料，有些打印機還能結(jié)合不同“墨”，打印出一頭堅硬一頭柔軟的物體。據(jù)說現(xiàn)在能應(yīng)用的“墨水”有100多種，而且還在不斷的增加拓展。

　　為國產(chǎn)大飛機C919制造中央翼緣條，是3D打印技術(shù)在航空領(lǐng)域應(yīng)用的典型。黃衛(wèi)東教授介紹，作為機翼的關(guān)鍵部件，以我國現(xiàn)有制造能力無法滿足需求，如果向國外采購，勢必影響大飛機的國產(chǎn)化率。西工大與中航飛機（000768）公司合作，應(yīng)用激光立體成形技術(shù)解決了C919飛機鈦合金結(jié)構(gòu)件的制造問題?！澳壳?，激光立體成形制造成本與國外鍛壓制造成本差不多，最重要的是形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的特色新技術(shù)?！秉S衛(wèi)東說，這項技術(shù)在航空航天發(fā)動機等關(guān)鍵部件的制造上也得到了運用，并為多家航空航天企業(yè)提供了達到國際先進水平的制造裝備。

　　3D打印的優(yōu)勢和前景

　　《西游記》里孫悟空拔一撮毫毛，吹口氣，無數(shù)個孫悟空就出來了。3D打印機的功能比孫大圣還要強大。它能打印出房子、汽車、機關(guān)槍甚至人體器官。如果這些東西離我們太遠，在西安交通大學(xué)盧秉恒院士領(lǐng)導(dǎo)的機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室，從漂亮的塑料陶瓷工藝品到精密的金屬部件，再到生物制造技術(shù)骨替代物定制化設(shè)計制造產(chǎn)品，讓人真切地感受到3D打印技術(shù)已深入日常生活。

　　盧秉恒院士介紹，3D打印有諸多優(yōu)勢，快捷、精確、耗材少，幾乎不產(chǎn)生廢料。傳統(tǒng)制造方法多是減材制造，即在整塊材料的基礎(chǔ)上去除多余部分，將剩下的部分制成產(chǎn)品，被去除的多余部分大多淪為工業(yè)廢料而被拋棄。盧院士說，在一些尖端領(lǐng)域，材料是相當昂貴的，3D打印技術(shù)是“按圖索驥”，用材料精確“噴”出每一層平面后再進行累加，生產(chǎn)過程幾乎不會產(chǎn)生任何廢料。

　　西安交通大學(xué)“機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室”李滌塵主任介紹，西安交大是國內(nèi)最早開展這項技術(shù)研究的單位之一。1997年實現(xiàn)了光固化快速成型機的產(chǎn)業(yè)化，是目前制造精度最高和表面粗糙度最小的3D打印技術(shù)。開發(fā)出激光快速成型機、紫外光快速成型機、真空澆注成型機等快速成型與模具制造設(shè)備等處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進。技術(shù)成果通過企業(yè)化運作，目前在全國已建立創(chuàng)新服務(wù)平臺20多家，創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地近10家，為2000多家企業(yè)提供新產(chǎn)品創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計及快速制造服務(wù)。設(shè)備用戶遍布醫(yī)療、航空航天、汽車、軍工、模具、電子電器、造船、創(chuàng)意設(shè)計等行業(yè)。相關(guān)設(shè)備銷售到印度、俄羅斯、肯尼亞等國家，成為具有國際競爭力的快速成型設(shè)備制造單位。

　　把3D領(lǐng)先優(yōu)勢轉(zhuǎn)變成陜西省創(chuàng)新驅(qū)動典范

　　3D打印技術(shù)這種“自由制造”能力，解決許多過去難以制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形，并大大減少了加工工序，縮短了加工周期，而且越是復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，其制造的速度作用越顯著。3D打印技術(shù)的廣闊前景和巨大優(yōu)勢，已引起世界各國高度重視。我省在3D打印領(lǐng)域的科研和產(chǎn)業(yè)化實力最為雄厚，怎樣使墻里開花分外香，讓這臺推動信息技術(shù)與工業(yè)化融合的發(fā)動機在三秦大地“馳騁”？近期，由長江學(xué)者李滌塵教授牽頭的關(guān)于加快陜西省3D打印技術(shù)發(fā)展的建議正在起草。建議主要包括六條，一是發(fā)展消費品應(yīng)用設(shè)備：研發(fā)低成本3D打印機，使得我們的文化產(chǎn)業(yè)從民間藝術(shù)向現(xiàn)代化創(chuàng)造發(fā)展，開創(chuàng)文化和旅游發(fā)展的新增長點。二是發(fā)展金屬零件3D打印裝備與技術(shù)：支持陜西航空和航天及生物醫(yī)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。三是發(fā)展臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)：使我省成為人體組織定制化修復(fù)研究發(fā)展的中心。四是發(fā)展產(chǎn)品快速研發(fā)技術(shù)：為陜西省的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支持，推動陜西省制造業(yè)向創(chuàng)造型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。五是高性能修復(fù)與再制造技術(shù)：把陜西省建設(shè)成為先進的循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)約型社會。六是激光組合制造技術(shù)：提升陜西省傳統(tǒng)制造技術(shù)的水平，形成更高效、經(jīng)濟的制造技術(shù)體系。