聚焦全球：世界3D打印产业最新热点

近期，全球3D打印产业在世界各大政府及企业的催动之下，逐渐“火热”起来。为响应全球“工业4.0”的大趋势，各大政府与企业也频频出招，如迪拜政府正式落成第一个全功能的3D打印建筑，IT巨头惠普公司发布其最新工业级产品等等。这些成果都代表了整个行业乃至世界科技的进步，“工业4.0”时代已悄然将至！

　　世界首座全功能的3D打印办公楼在迪拜落成

　　2016年5月23日，迪拜庆祝其第一个全功能的3D打印建筑，同时也是世界上首个3D打印办公室的落成。阿联酋总理兼迪拜酋长谢赫·穆罕默德出席了庆祝仪式。据了解，这座建在阿联酋大厦（Emirates Towers）旁的独特建筑将成为迪拜未来基金会的临时办公室。在政府宣布了迪拜的3D打印战略不到一个月之后，第一座3D打印的办公室就启用了。这是我们带给世界的将未来技术用于我们的生活的一种新体验。他指出，目前迪拜将这个项目看成一个可资研究的案例，供监管机构，以及区域和国际层面专注于3D打印技术应用的研发中心参考。另外，他还指出，3D打印技术在降低成本方面的竞争优势和产品交付能力将使阿联酋成为最重要的可持续经济中心之一，并能够有效地利用这种技术从各个方面建设未来城市。

　　据了解，该项目是不久前刚刚提出的3D打印战略的一部分，该战略准备在2030年之前使迪拜成为全球3D打印技术的一个中心。该战略主要侧重于三个主要部门：建筑、医疗和消费品。这座3D打印的办公楼在设计制造之时就已经考虑到了其实际使用，其该建筑的水、电、通讯和空调等基本功能也都一应俱全。另外，这座世界上首个3D打印的办公室空间占地250平方米，其外观设计很有未来风。其设计理念是为了实现从传统形式的工作环境到未来的办公环境的转变，并提供更多的机会来鼓励工作场所团队之间的沟通与创新，并与全世界的专家、创新者协同合作。另外该建筑设计还提供了举办展览、研讨会及其他活动的空间。

　　该3D打印办公室是用在阿联酋和美国设计和制造的一种特殊的水泥混合物和一套建筑材料建成的。这些材料在中国和英国经过了一系列的测试，以确保其可靠性。为了安全起见，建筑的外观被设计为弧状，这样可以确保建筑的稳定性。该办公楼还采用了诸多创新功能以减少能源消耗，此外在楼宇内的信息管理系统中也使用了最新的技术。为了建造这座特殊的建筑，施工方使用了一台20英尺高、120英尺深和40英尺宽的3D打印机。该打印机使用自动化的机械臂来实现打印过程。值得一提的是这座建筑只用了17天的时间就打印完成。

　　亚洲首家MakerBot创新中心在香港理工大学成立

　　Stratasys公司以支持创新和研究而闻名。日前，他们刚刚在香港建立了亚太地区第一个MakerBot创新中心。该中心由Stratasys Asia Pacific经营，附属于香港理工大学（PolyU），致力于为学生提供所有的3D打印设备、知识和技能，并将他们的想法带到生活中。MakerBot在2013年的时候就被Stratasys公司收购。Stratasys Asia Pacific表示，面对越来越混乱的市场，这个新中心的目标就是帮助下一代的研究者和创新者发展他们未来的产品和事业。

　　当然，PolyU不是第一所从MakerBot 3D打印技术中受益的大学。在美国已经有超过6所知名大学建立了MakerBot创新中心，但这是第一个在美国境外设立的创新中心。那么，在MakerBot创新中心里会有什么？简而言之，它们是集中化的、可拓展的3D打印中心，一个布满了MakerBot 3D打印机，并提供各种与3D打印相关的资源、知识、软件的地方。它向该校所有的系、学生和工作人员开放，提供了一个奇妙的合作氛围，并将3D打印与创新融为一体。可以理解的是，PolyU对该中心非常满意。通过引入MakerBot创新中心，我们致力于在学生的课程中将数字设计和3D打印结合起来，丰富他们的学习体验，同时增强他们的职业准备，MakerBot创新中心使学生可以获得更广泛的3D打印并激发创造力，这与大学的使命一致。来自不同院系和学院的学生都会被邀请来体验3D打印之旅。

　　根据Stratasys Asia Pacific的说法，这些创新中心所提供的并不是只是研究辅助或者快速原型的能力。他们说，随着经济和就业市场的快速变化，21世纪数字制作技能对于年轻的毕业生变得越来越重要。在这个动荡的就业市场，精神素养、数字协作技能和现实世界的知识应用才是通向成功的途径。3D打印使学生能够在任何一个等级上通过清晰、实际的方法解决现实问题。正如MakerBot APJ的总经理Shiry Saar所指出的，香港理工大学同时也是他们开始创新中心的理想地方。报告显示，在实验中学习、跨学科协同工作以及从概念到实体来处理一个产品，这些技能都是雇主们所需要的。

　　新加坡首家3D打印中心在南洋理工大学成立

　　2016年5月17日，新加坡首个3D打印中心在南洋理工大学（NTU）正式成立。据悉，这家机构的正式名称为新加坡3D打印中心（Singapore Centre for 3D Printing，SC3DP）。该中心将在10年之内获得该国国家研究基金会中型中心补助金（Medium-Sized Centre Grant）项目下的4200万新元的资助，除此之外，还将重行业和政府伙伴那里获得4100万新元的资助。

　　据了解，该中心当前的重点项目是研发3D打印的定制化混凝土结构以用于建筑，比如房间、房梁和柱子等。据认为这种方式比传统的浇筑方式更具成本效益和更加环保。另外，NTU还将与新加坡科技工程（ST Engineering）公司、吉宝海洋工程技术中心、胜科设计与建筑公司和艾默生过程管理公司进行合作，共同进行3D打印技术的研究。NTU总裁Bertil Andersson教授称，除了与行业合作伙伴共同开发新技术之外，该中心还将致力于制订技术标准——这正是目前所缺乏的——以指导3D打印活动。

　　Andersson教授并宣布，该中心将由蔡志楷教授领导，蔡教授是世界上在3D打印领域领先的专家之一。该中心目前拥有17名全职研究人员和85名博士研究生。3D打印，又被称为增材制造，是新加坡《研究、创新和企业2020（Research, Innovation and Enterprise 2020）》（简称RIE 2020）计划中规定的前沿制造技术之一。RIE 2020被认为是新加坡制订的第六个研发路线图。

　　新加坡贸工部部长易华仁（S Iswaran）在NTU的这家中心成立仪式上说，3D打印是一项拥有巨大潜力的技术，有着广泛的应用。他认为，到2020年，全球增材制造行业销售收入预计将超过210亿新元。

　　IT巨头惠普正式发布3D打印设备

　　2016年5月17日，IT巨人惠普公司终于正式推出了备受市场期待的3D打印解决方案，而且一次推出了两款产品，分别是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200。其中3200主要是为快速原型而设计的，而4200则主要用于快速制造。而且这两款产品都包括了一系列的配套工具，比如软件、处理站和冷却系统等。惠普公司宣称，这两款产品都在体素（voxel）的基础上实现了精度、细节和热力学方面的控制，3D打印速度提升了十倍，而每个打印对象的成本降至最低，材料的可重用性也大幅提升。其中4200被设置为具备更高的制造能力水平，可以满足从原型到短期制造等各方面的需求，甚至可以满足同日交付的业务需要。相应地其3D打印速度也提升了25%，冷却速度提升了5倍，每个对象的打印成本更低，可以在正在进行的打印作业中添加额外的部件，以满足紧急需要。

　　惠普公司3D打印营销产品经理Paqui Lizana在巴塞罗那称，这两个系统的热力学控制功能可以实时控制打印床上的900个点，从而可以使每一层粉末的质量保持一致 ，甚至可以根据需要进行逐层的纠正。这两款机器都有3个打印头，每个打印头上都有1万个喷嘴，分辨率可达1200 dpi。目前的尺寸精度为0.2毫米，正在改进中。据了解，3200的起价为13万美元，如果顾客需要加上后处理系统和其它工具的话为15.5万美元；而4200的市场零售价则要超过20万美元，根据配置而有所不同。这个价格与市场上的同类产品相比相当具有竞争力。目前这两款产品都已经开始预售。

　　另外，在材料方面，惠普采用了开放平台的策略，鼓励一批合作伙伴开发与惠普的系统兼容的粉末材料，这个不断增长的合作伙伴名单包括赢创（Evonik）、巴斯夫（BASF）、阿科玛（Arkema）和Lehmann&Voss&Co等，全是化工巨头或者相关领域的领先企业。除此之外，惠普公司的合作伙伴生态系统中涉及的公司还包括Shapeways、Materialise、捷普（Jabil）、西门子和Proto Labs等。最为值得注意的是，惠普公司还采用了类似智能手机上的应用程序商店的模式，将材料的定价开放给相关开发商，但是所有的第三方材料都要经过惠普供应链（HP从中收取费用），以确保材料使用安全、以及与硬件兼容。

　　据悉，3200和4200目前使用的都是热塑性塑料，不过该公司正在致力于扩大其材料的范围。尽管金属材料也在其研究计划之中，但是惠普公司目前的研发重点还是塑料/聚合物，甚至正在开发一种改进的工艺以处理陶瓷材料。除此之外，该公司一代的3200和4200只能打印一种颜色。但是惠普公司在发布会现场展示了其多色的概念验证性质的3D打印件，这些打印件还具有弹性和其它独特的特点。除此之外，惠普的这两款产品还有一个比较独特的处理站部件，在这里打印对象将进行清理，并回收上次打印作业之后的材料。很多后续的打印作业都将利用这种回收的材料，从而可以减少材料浪费和削减成本。事实上，系统使用的材料中有80%是上次打印之后回收的材料。另外，惠普公司宣称，使用他们的系统完全可以实现当天迭代和第二天交货。在11个小时内——在这段时间里FDM系统能够制造50个部件，SLS系统可以制造250个——每台基于MJF的机器可以打印2500个部件。除此之外，操作人员所需要接受的培训内容也最少；一个操作人员能够轻轻松松同时管理几台设备。除此之外，惠普公司的这两款3D打印系统的最大打印尺寸为406×305×406毫米，可以满足当前大部分3D打印对象尺寸的要求。

　　在软件方面，该公司宣称，每台3D打印机上都安装了HP SmartStream 3D软件套件，其中的SmartStream 3D Build Manager和SmartStream Command Center都有一个in-box解决方案，可以集成第三方插件。Build Manager主要用来管理3D打印机，而Command Center则可以连接到手机，并支持其他技术的附加功能。Build Manager软件简化了打印过程的五个步骤：导入文件、自动修复、Autopack、预览、选择打印机并发送打印。此外，这两款3D打印机还支持.3mf和.stl格式的文件。在硬件方面，这两款3D打印机使用了大约100个惠普公司的专利技术。

　　Rocket Lab完成第二级3D打印火箭发动机测试

　　还记得Rocket Lab吗？两个月前，这家来自新西兰的航天创新企业成功完成了对其Rutherford发动机的测试，从而加入了全球太空竞赛的行列。尤其是，这款Rutherford发动机燃烧和推进剂供应系统的主要部件都是3D打印的。而如今该公司由成功完成了对其第二级火箭的发动机进行的测试，从而离该火箭今年晚些时候的正式发射又近了一步。第二级火箭的主要功能就是将载荷送入轨道，从而完成整个发射任务。

　　据了解，Rocket Lab的团队在过去十年来一直致力于开发自己的火箭系统。该公司目前有两个办事处，一个在洛杉矶，另一个在新西兰。除此之外，他们还正在新西兰Mahia半岛建造自己的发射场。该公司的旗舰项目是Electron小型运载火箭，该火箭可以将卫星送入地球轨道。最为特别的是Electron的发动机的许多关键部件都是3D打印的，目前Electron正日益接近其计划中的首次发射日期。据该公司CEO Peter Beck透露，迄今为止，在这个项目上他们已经完成了几个里程碑式的阶段性任务，其中第二节火箭发动机的成功测试是非常重要的一步（其测试过程可见下面的视频）。Beck还透露，到目前为止，他们花在Electron运载火箭上的开发费用只有500万美金左右，未来预计每颗卫星的运送成本只有5万美元。该火箭将于今年晚些时候进行首次试飞，其中的Rutherford发动机，它的重量近23000公斤，现已基本完成。

　　Beck认为，在整个火箭开发过程中，3D打印技术发挥了关键性的作用。对于3D打印技术来说，Rutherford本身就是一个重要的里程碑，因为它是第一个最重要的部分（燃烧室和推进剂供应系统）全部依靠3D打印制造的氧/烃发动机。对于Rocket Lab公司来说，项目正在飞快地向前推进。该公司最近还聘请了第一百位工程师去设计、测试和建造Electron火箭和Mahia发射场。“Rocket Lab公司的工程师全是国际专家，其中许多人已经前往新西兰，在该项目中工作。该项目中有超过四分之一的工程师拥有博士学位。”Beck说。“去年以来，我们团队的规模增加了两倍，Rocket Lab目前还正在为其在奥克兰的研发中心的30个工作岗位招募人才。”

　　除此之外，该公司也正准备建造一个长期制造与维护工厂，目前新西兰的怀罗瓦地区（Wairoa District）已经向该公司伸出了橄榄枝，但是Rocket Lab公司仍然没有下决定。当然最重要的是，首次发射时间已经日益逼近。尽管项目总体上进展比较顺利，但是这中间还是有一些需要克服的障碍。“有很多变化的因素，包括技术上和管理上的，而且公司还正在开发大量的配套设施——所有这些因素都会影响发射计划。”Beck说。但他同时又补充说，该公司目前已经准备好在今年下半年进行三次测试了。他们希望第一次商业飞行可以在2017年进行。