與此同時(shí)，美國通用電氣公司(下稱(chēng)“GE”)航空總部的工程師們仍在埋頭研究3D打印技術(shù)。就在這之前，他們用3D打印機“打印”出的19個(gè)燃油噴嘴被安裝到了737MAX的LEAP-1B引擎中，這一技術(shù)代表著(zhù)迄今為止增材制造(即3D打印)在航空工業(yè)最具標志性的應用。來(lái)不及慶祝，他們又踏上了新的征途。此前，GE相關(guān)負責人曾表示，到2020年，3D打印的航空發(fā)動(dòng)機燃料噴嘴將達到4萬(wàn)個(gè)。

在汽車(chē)領(lǐng)域，利用3D打印技術(shù)按需制造汽車(chē)零部件正在成為一種趨勢。戴姆勒公司迄今為止3D打印的汽車(chē)零部件已經(jīng)達到了780個(gè)(包括抽屜、蓋層、固定條、適配器等)。下圖的車(chē)載鈔票收納盒就是其中之一。

  戴勒姆公司表示，采用3D打印技術(shù)的讓他們在制造備用汽車(chē)部件上變得更加快速、靈活和經(jīng)濟，尤其是針對個(gè)別客戶(hù)的需求來(lái)說(shuō)。相比之下，傳統的注射成型工藝就顯得“臃腫”了許多，因為它不但需要開(kāi)發(fā)額外的工具，而且會(huì )造成大量的材料浪費和庫存堆積。

  “分散式制造”趨勢下的3D打印浪潮

  3D打印為什么會(huì )對傳統制造業(yè)造成沖擊?3D打印技術(shù)公司Hubs聯(lián)合創(chuàng )始人布拉姆·茲瓦特舉了一個(gè)形象的例子：“通過(guò)在家里附近的3D打印技術(shù)公司定制商品，不一會(huì )公司就能打印出來(lái)送到你的樓下了。那么，工廠(chǎng)基本都會(huì )倒閉。與其把1000臺機器放在同一個(gè)地方，為什么不把1000臺機器放在1000個(gè)地方呢?”而戴勒姆公司負責人HartmutSchick也表示，“3D打印正在改變我們制造汽車(chē)零部件的方式，”，“要知道3D打印機通常并不大，所以我們可以輕松將其配置到全球的任何一座工廠(chǎng)中。而這就讓我們獲得了更快速回應客戶(hù)需求的能力，同時(shí)也幫助我們省下了原先必需花在零部件運輸方面的成本�！�

  布拉姆·茲瓦特提到的是“分散式制造”(DistributedManufacturing)的場(chǎng)景。早在2015年的達沃斯論壇上，“分散式制造”被列為最重要的技術(shù)趨勢之一。根據普華永道近日公布的最新調查報告，美國國內制造商在不同程度上使用3D打印技術(shù)的占總數大約2/3，與2014年以前35%的比例相比已經(jīng)大大增加，其中，56%的人認為未來(lái)3-5年內會(huì )有超過(guò)半數的同行使用3D打印。西門(mén)子公司預計，未來(lái)五年內，3D打印成本將降至五成，而速度也將提高五倍。咨詢(xún)公司Gartner認為，盡管3D打印的市場(chǎng)份額在2015年只有16億美元(約合人民幣110.1億元)，到2018年，這個(gè)數目將達到134億美元(約合人民幣922.3億元)。

  新材料開(kāi)發(fā)與優(yōu)化仍是3D打印主要挑戰

  盡管從被過(guò)度吹捧的炒作期進(jìn)入到相對成熟期，3D打印技術(shù)未來(lái)依然充滿(mǎn)挑戰。上述普華永道報告指出，受訪(fǎng)制造商表示，3D打印技術(shù)存在的障礙有設備成本過(guò)高，缺乏專(zhuān)業(yè)人才和技術(shù)，最終產(chǎn)品質(zhì)量不確定度和打印機速度等。值得一提的是，幾乎同一時(shí)間，制造商認為產(chǎn)品質(zhì)量的不確定是最大的障礙(47%)，其次是缺乏專(zhuān)業(yè)人才和技術(shù)，然后才是成本問(wèn)題。產(chǎn)品質(zhì)量的不確定除了受到加工工藝的穩定性影響之外，根本原因還是由于現有材料還無(wú)法在大規模工業(yè)化生產(chǎn)中完全適應3D打印工藝的所有要求。

  由于塑料材料良好的熱流動(dòng)性、快速冷卻粘接性、較高的機械強度，在3D打印制造領(lǐng)域得到快速的應用和發(fā)展。塑料材料的熔融粘結特性逐步將樹(shù)脂塑料用于陶瓷、玻璃、無(wú)機凝膠、纖維、金屬等，成為3D打印的基礎材料�？梢灶A見(jiàn)，塑料類(lèi)3D打印耗材的技術(shù)發(fā)展必將大大助力3D打印行業(yè)的發(fā)展，而在3D打印的浪潮中，以改性塑料為耗材的3D打印材料也必將迎來(lái)大量發(fā)展機遇。

  3D打印塑料種類(lèi)

  不同于傳統塑料材料，3D打印技術(shù)對塑料材料的性能和適用性提出了更高要求，最基本的要求是通過(guò)熔融、液化或者粉末化后具有流動(dòng)性，3D打印成型后通過(guò)凝固、聚合、固化等形成具有良好的強度和特殊功能性。適合于3D打印的塑料材料有工程塑料、生物塑料、熱固性塑料、光敏樹(shù)脂和預聚體樹(shù)脂、高分子凝膠等。結合改性塑料的行業(yè)發(fā)展，小編將主要介紹在3D打印中應用的工程塑料與生物塑料。

  工程塑料：工程塑料因良好的強度、耐候性和熱穩定性使其應用范圍較廣，尤其是用以制備工業(yè)制品，因此工程塑料成為目前應用最廣泛的3D打印材料，特別是以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等最為常用。

  生物塑料：3D打印生物塑料主要有聚乳酸(PLA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG)、聚-羥基丁酸酯(PHB)、聚-羥基戊酸酯(PHBV)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚己內脂(PCL)等，具有良好的可生物降解性。由于生物塑料具有良好的流動(dòng)性、快速凝固特性、不易堵噴嘴、環(huán)保型、生物相容性，在生物醫療制品的3D打印制造中得到很好的應用。