美国的3D打印领先我们太多了吗？

美国科幻作家罗伯特·希克利曾经描写过关于“万能制造机”的场景。这是一台奇特的大机器，机身上杂乱地安装着刻度盘、小灯和各种指示表。故事的主角之一阿诺尔德站在机器前，按下按钮，对它响亮而清楚地说：“我要硬铝螺帽，直径为4英寸。”接到指令，机器发出低沉的轰鸣声，灯光闪烁，闸板缓缓打开，眼前赫然出现了一颗闪光发亮已经制好的螺帽。

也许罗伯特没有想到如今一台3D打印机已经将他书中的幻境变为现实，那么什么是3D打印机呢？我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

据华中科技大学材料科学与工程学院副院长史玉升介绍说，这项立体打印技术出现于上世纪90年代的美国，当时命名为快速制造技术。其实“3D打印”是通俗叫法，学术名称为快速成型技术，也称为增材制造技术，是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状，根据零件或物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。

美国的3D打印技术起步较早，目前这项技术在美国已经产业化，目前全球的两家3D打印机制造巨头，分别是Stratasys和3D Systems，均在美国纳斯达克上市。近日，美国国家增材制造创新学会开始投入了7000万美元，希望能把3D打印技术推广到过去未曾涉足的新领域。其他国家也加紧研究3D打印技术的步伐，并取得了巨大的成果。

今年1月份，华中科技大学材料科学与工程学院副院长史玉升带领的团队成功研制出世界上最大的3D立体打印机，并且凭借这一研究成果入选两院院士评选的“2011年中国十大科技进展”。这一3D打印机的工作面远远超过德国、美国等公司同类产品，使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。

史玉升