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3D打印技術已被好萊塢廣泛應用。以制作星球大戰中的尤達大師為例,打印機先逐層打印,每層的厚度為0.1毫米,這樣打印出的尤達大師模型不僅擁有令人吃驚的細節,而且比傳統方法制造模型簡便易行得多。
本月12日,美國總統奧巴馬發表2013年度國情咨文時,再次強調3D打印技術在增加就業、提振經濟方面的重要性。他稱,這種新技術“革新了關于制造業的一切”。這已經是奧巴馬連續兩年在國情咨文中提到這種技術。那么,什么是3D打印?服役于第一代007的老款阿斯頓馬丁DB5在新版007電影《天降危機》中驚艷亮相,并非汽車從50年前穿越而來,而是3D打印機打印出來的。有人說,3D打印機就像機器貓的口袋,只要你有想象力,它就能幫你“變出”任何東西。
打印未來·難題
人人都能打印出一把槍
“真正的挑戰是,3D打印機可以被任何人使用,打印出粗制濫造的一次性槍支,用來開幾槍,然后扔進垃圾桶里。”
科技是把雙刃劍,無所不能的3D打印機也有值得人們擔心的地方。其中,知識產權問題最為嚴重。學界普遍認為,這將導致比抄襲專利或版權嚴重得多、而且無法控制的山寨版泛濫。
此外,還有更加恐怖的武器流通。2月19日,美國《華盛頓郵報》就提出擔心:槍都能隨便打印了,還如何控槍?日前,出于對政府限槍令的擔心,美國30歲的軟件工程師雷諾爾成功通過一臺咖啡機大小的3D打印機和彈藥庫零件組裝,制造出一把AR-15來復槍。
無法追溯源頭、無法跟蹤去向,這給控槍政策和社會治安帶來新的挑戰。康奈爾大學的3D打印專家利普森擔心,當任何人都可以打印出一把一次性槍支,開幾槍然后再扔掉,社會該變成什么樣子?
打印未來·原理
層層復層層地印出一切
3D打印的步驟,簡單說就是掃描、再分層打印。分層技術是3D打印的基本原理,把要打印的物品進行三維掃描或者做出三維模型,電腦會根據這些三維數據,一層一層地打印,這些層疊加到一起,就成為立體物體。3D打印機的“油墨”可以非常多樣,從有機物到無機物,幾乎所有材料都可以用來進行3D打印,你不需要思考如何制作一個3D產品,計算機軟件幫你搞定一切。
當遇到包含孔洞的復雜結構時,介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來占據空間。這部分粉末不會被熔鑄,最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。如今可用于打印的介質種類多樣,從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些打印機還能結合不同介質,令打印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。
此外,人們也可以打印食品,美國康奈爾大學的科學家們已經成功打印出了杯形蛋糕。
打印未來·影響
改變世界的游戲規則
“明天就要出發去月球了,我們的火箭呢?”“在我的U盤里,我馬上就去打印出來。”
工業
“3D打印機將像蒸汽機、內燃機和計算機一樣,開創一個嶄新的工業時代。”這是英國《金融時報》的評價。上周,美國總統奧巴馬在發表2013年度國情咨文時也表示,3D打印“革新了關于制造的一切”。
擺脫了傳統工廠束縛的疊加工藝可讓設計師生產出一些以前被認為制作起來太復雜而不經濟的產品。此外,3D打印機有可能打印出整個物品,從而省去了傳統制造業中將零部件用螺栓栓住或焊接在一起的步驟,有些3D打印機甚至可以一次性制作出帶有可活動部件的機器。
3D打印未來還有什么發展?美國通用電氣全球研發中心研發人員表示:“總有一天,我們會打印出汽車發動機。這將徹底改變汽車制造業。”
科技
早在1986年美國人查克·赫爾為他發明的三維立體成型打印機申請專利時,美國《科學》雜志就興奮地預言,這個技術將改變美國的工業。
3D打印的確改變了制造業的游戲規則,但還遠不止如此,它不僅沖擊了傳統工業,還滲透到了新興領域。
最近,美國航空航天局(NASA)就正在研究用3D打印技術制造出更方便廉價的火箭關鍵部件。一臺大型3D打印機用激光對金屬粉末進行融化,然后一點一點地將其焊接在一起。這個異常復雜的過程,能精確地打印出精度很高的零件,除了廉價省時,還能避免人工疏忽造成的瑕疵。NASA預測,打印出的零件最快2017年就可以上天,而迫不及待的美國網民已經編出了上月球前臨時打印火箭的笑話。
民用
去年11月13日,美國加州的一家生物技術公司用3D打印機制造出血管及心肺部碎片,他們的最終目標是打印出完整的人體器官,這樣,器官移植所面臨的來源短缺和排斥反應,都將迎刃而解。隨著3D技術的發展,諸如荷蘭外科醫生為一名慢性骨感染的婦女打印了一副全新的鈦制下巴等,都早已不是新聞。
去年年底,美國《時代周刊》公布了2012年最佳發明,一款體積小巧的3D打印機名列其中。雖然看起來離我們還很遙遠,但在2011年,全世界就已有接近2.4萬人擁有家用3D打印機了。現在,在購物網站eBay上,就可以搜到售價在2000美元以下的家用3D打印機。有一天,它將像電視機一樣,走進每一戶尋常人家。
至于普通人能用它來做什么,除了可以發揮孩子無窮無盡的創造力,讓他們打印各種個性化的玩具以外,3D打印機還可以為你制造各種日用品。當你想要一個新杯子時,你不用跑去超市,只需在電腦上設定程序,選定顏色和材質,就可以馬上擁有。
打印未來·應用
汽車
2011年,世界首款“打印汽車”亮相,這款被命名為“Urbee”的打印汽車并不會在短時間內分解,至少可以使用30年。它采用汽油和電力混合發動機,使這款汽車成為世界上最環保的汽車之一。專家稱,Urbee汽車僅使用類似大小的普通汽車八分之一的能量,在高速公路上每加侖汽油可行駛200英里。通常情況下,城市居民駕駛Urbee汽車用每加侖汽油可行駛100英里,設計該汽車的加拿大侯爾生態學公司主張它可以作為人們日常生活的交通工具。
漢堡包
來自荷蘭的研發團隊打印出的漢堡包,可精確地控制肉的厚度和形狀。唯一的缺點是:一個3D打印的漢堡會花掉你30萬美元。
房屋
荷蘭的建筑學家簡加普·魯基森納斯將3D打印的實用領域上升到了一個新的高度,他希望利用3D打印技術打印出一所房屋,并計劃于2014年完工。魯基森納斯計劃是打印出6×9個由沙和無機結合料組成的房屋骨架,然后利用纖維混凝土材料填充骨架,而最終的成品將會是一座擁有流線型設計的兩層建筑。
鮮肉
美國硅谷億萬富翁彼得·泰爾熱情投資的新鮮項目:用3D打印技術生產鮮肉。打印出的人造肉,鮮肉組織可在糖類物質構成的框架上生長,口感與真肉十分相近。
鞋
時尚界預測,在未來10年左右,人們就能夠在家中“打印”出令自己百分百滿意的鞋子——這種方法不僅便捷,而且還非常實惠。人們只需要登錄提供3D打印產品的網站,選中自己中意的樣式,并將其下載下來,然后可立即“打印”出這款產品。
槍
打印出的AR-15來復槍部件,雖然看著簡陋,卻可以迅速拼裝成能發射子彈的武器。
人造耳朵
美國康奈爾大學研究人員本月20日在《公共科學圖書館綜合卷》上發表報告稱,他們利用牛耳細胞在3D打印機中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形兒童的器官移植。3D打印人造耳朵的優勢在于能夠個性化“定制”,以幫助失去部分或全部外耳的人士。
打印未來·國內 概念炒作意猶未盡
“與3D打印有關的戰略規劃正在研究制定中,有望于今年兩會后公布”
作為一種新型生產方式,3D打印技術被認為是“能夠促成第三次工業革命”的力量。隨著國內眾多企業紛紛參與到3D打印技術的研究和應用中,資本市場對3D打印領域的追捧熱情也日益高漲,為3D打印概念股的上漲起到推波助瀾的作用。
眾所周知,近年來中國在精密儀器及設備制造領域取得長足進步,但距歐美等發達國家的水平仍存在一定差距,3D打印技術恰恰為中國制造業進一步縮短與發達國家精密制造領域之間的差距提供了可能。去年,工信部高官公開表示“支持發展增材制造技術”,并稱正在規劃研究與3D打印有關的戰略,預計將于今年兩會后公布。
政策的支持和美好的產業發展前景,無疑為3D打印概念股插上了股價上漲的翅膀。目前國內已經有很多企業加入到3D打印技術的研究和應用中來。其中,以南風化工(300004)、銀邦股份(300337)、大族激光(002008)、中航重機(600765)、華中數控(300161)、蘇大維格(300331)、光韻達(300227)、宏昌電子(603002)等上市公司為典型代表。盡管這些公司介入3D打印領域的時間并不太長,但在喧囂的股市中,卻足以留下一抹靚麗的色彩。
以南風股份為例,作為國內3D打印技術的領軍者,公司于去年8月25日發布公告稱,子公司南方風機研究所將投資“重型金屬構件電熔精密成型技術項目”,總投資1.68億元。該項目就是國際上流行的3D打印技術,預計項目投產后,年銷售收入將達5億元,凈利潤為1.2億元。
在介入3D打印技術領域后,南風股份的股價表現十分給力。該股股價在去年12月4日見底13.53元之后,一路扶搖直上,至今年1月21日以漲停價創下階段性高點24.54元,在一個半月的時間里累計漲幅達81.37%,遠遠跑贏本輪上證綜指25.41%的最大漲幅。盡管2月21日滬深股市大跌,但該股股價仍在上午逆勢大漲3.56%。
在3D打印概念股中,南風股份并不是在孤獨地綻放,其他概念股的表現同樣不可小覷。自去年12月4日以來的這輪上漲中,銀邦股份最大漲幅為46.82%,大族激光最大漲幅達83.41%,中航重機最大漲幅達201.72%,華中數控最大漲幅為56.97%,蘇大維格最大漲幅為66.51%,光韻達最大漲幅為90.07%,宏昌電子最大漲幅為86.85%。
3D打印概念股的完美表現,恰恰映襯出3D打印技術在中國經濟發展中具備的令人無限遐想的巨大空間!