德国在金属材料方面最强,在其他材料德国EOS公司和美国3D System一直相互竞争。美国在各种材料方面的应用都不错,美国是根据自己的战略需求(在做),如在国防和航空航天领域去研发一些东西,所以有些东西不太愿意拿出来跟大家交流。以色列在光固化技术方面比较强,这也是3D打印的一个核心技术。
记者:国内做3D打印技术的主要研究所有哪些?它们的研究侧重点有区别吗?
杨永强:研究3D整体技术的单位目前主要是清华大学、华中科技大学、西安交通大学和华南理工大学。1980年代末清华大学、华中科技大学和西安交通大学就开始做3D技术的研究。清华是做FDM技术,这项技术是将塑料融化后用很细的喷嘴喷出来,做3D打印,但这个精度不高,做零件不行,后来清华在生物医学方面的3D打印做得不错。华中科技大学做粉末烧结技术,如塑料、尼龙,把材料烧成粉末后,打印产品,现在华中科技大学在砂型方面做得不错。西安交通大学树脂光固化比较好。它们都产业化了,有相应的公司,但规模都不大,前几年能维持生存就很不错了。
记者:目前,政府对3D技术的研究所提供了哪些支持?
杨永强:现在都在讲扶持,包括我们学校,也会投资金做平台建设,像我们省(广东省)的战略新兴产业重大专项,也把3D打印技术列入重点支持项目。另外,国家科技部、工信部和很多省市的科技部门今年都把3D打印技术作为优先支持对象。
现状:公众对3D打印期待值太高
记者:你们研究室主要招收有哪些技术背景的研究员?3D技术的发展需要怎样的人才?
杨永强:我们研究室主要是以老师和研究生为主,大概有20人。我招收学生的主要研究方向是机械电子工程,还需要软件和设计方面的人才。现在我们也会招收材料加工方向的学生,我们学校有一个国家人体组织功能重建工程中心和生物系在合作,联合招收一些学生,应用方面也和医院的医学博士生有联合培养计划。所以3D打印可以说是一个交叉学科。
记者:你们研究室已经有能应用到市场的研究了吗?
杨永强:我们正在做应用的工作,我们选择应用时首先做的是牙科个性化正畸托槽,就是小孩牙齿长得不整齐需要纠正时用的,我们现在打印的托槽不是黏在牙齿外面的,是黏在牙齿的内侧。每个人牙齿的内侧轮廓不一样,3D打印技术出来之前都是用铸造的方法做出标准的产品,比如大中小号去套。3D打印就比较个性化,也可以实现定制化。这个技术是我们的专利技术,目前已经产业化,有人投资,已经做好了产品注册,正在做临床推广的工作。另外,在医学植入体比如个性化的膝关节的3D打印,我们也联合医院——北京大学第三医院在进行合作研究。
记者:你们的研发成果应用到市场时会出现什么问题?
杨永强:虽然目前国内都觉得3D打印技术是个很好的技术,但是市场开放方面还是受到一定限制,人们觉得很好玩,但工业应用成本昂贵,还需要市场孕育一段时间。还有行业标准需要建立,这也是个国际问题,因为3D打印的产品类型很多,所以标准的建立也很复杂。另外,像刚提到的细胞打印,就可能涉及到伦理学问题。
记者:你觉得3D技术的黄金年代,可能会在何时到来?
杨永强:我觉得大概5到10年。但我有一些担忧,现在媒体社会把3D打印炒作得过热,好的方面是大家更加重视这个技术,不好的方面就是对这个技术的期望值太高,3D技术还处于一个初级阶段,需要政府、各行各业投入资金和人力资源研发很多关键技术。像光伏、LED行业,也一度非常热,但是一旦过了热度大家就不关注了。现在3D技术捧得有些虚高,我担心以后大家反而对其反感。
记者:上一波3D打印技术关注度较高是什么时候?
杨永强:其实3D打印技术已经起伏好几次了,在2000年的时候,也是个高峰,全国很多地方都建立了生产力促进中心,就是买光固化的设备,当时3D打印是叫作快速成型,被认为是比较前沿的技术,但是后来受到CNC技术(数控加工,是数字化加工的一种,也是去除加工的形式)的竞争,很多快速成型能做的事情,CNC也能做,而快速成型出来的东西在精度和效率方面都是比较低的,所以慢慢工业上就萎缩了,3D打印也要找自己的出路。当然,这10年3D打印技术发展很快,达到可以与铸造精度相媲美的技术水平了,但与一般的工业应用还是有距离的。不过,在航空航天和医学方面我觉得是很有前景的。3D打印可以试图在局部、复杂零件上替代CNC,但目前,跟CNC相比较而言,3D打印技术只是个补充。