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中国3d打印技术产业联盟顾问、华南理工大学教授杨永强在接受媒体采访时表示，由于3d打印个性化制造的特点，它在生物医学领域有着广阔的应用前景。

近日，中国3d打印技术产业联盟顾问、华南理工大学教授杨永强在接受媒体采访时表示，由于3d打印个性化制造的特点，它在生物医学领域有着广阔的应用前景。然而，对3d打印技术的期望太高，3d技术还处于起步阶段，这需要政府、资金和各行各业的人力资源的投入，以及许多相关技术的研发，这将是其5到10年左右的现代化。

原则:就像积木一样

记者:你能简单谈谈3d打印技术的原理吗？以外行人容易理解的方式。

杨永强:3d打印技术是一个流行的说法。3d打印的专业术语称为附加制造(additivemanufacturing)，这是一种通过根据3D数据模型累积材料来制造实体零件的方法，通常是逐层叠加，并对应于移除处理。它基于三维数据模型。首先，在计算机中设计一个数字模型，它是一个三维物体，例如一艘船。然后，通过计算机的特殊软件将物体分成许多小单元，这些小单元首先被制成二维，然后二维被累积形成三维。一般来说，我们把过去的三维空间分成许多小单元。3d打印是制造小的单元，例如层压材料，并将它们累积成三维的东西，例如积木。

记者:你现在能打印各种材料的成分吗？像一整辆车？

杨永强:多材料3d打印技术仍是一项前瞻性的前沿技术，尚未发展到成熟阶段。你刚才提到的各种材料的3d打印在理论上是可能的，现在有些设备可以制作两种材料，但不能说所有的材料组合都可以制作，还处于技术研发阶段。

记者:你什么时候开始关注3d打印技术的？

杨永强:我以前从事焊接和激光加工。2001年，我在德国弗劳恩霍夫激光技术研究所做访问学者，和他们一起研究金属印刷设备的原型。2002年回到中国后，我们继续学习金属印刷设备和技术，已经做了十多年的研究工作。3d打印技术涉及的材料很多，不同的打印技术有很大的差异。以前，我们从事焊接技术研究，所以我们的专业是研究金属零件的印刷和成型。

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我们开发的3d打印设备的关键部件是从国外进口的，但核心机械结构、设计、控制和材料是我们自己开发的。准确地说，我们学校在3d打印设备和精密金属零件技术方面有自己的特色，处于国际先进和国内领先水平。

记者:材料是3d打印的瓶颈。中国材料技术的研发现状如何？未来需要克服的问题是什么？

杨永强:材料确实是大规模工业化的瓶颈。开发3d打印专用材料的成本非常高，以前的市场很小，所以国内企业一般不这么做。现在每个人都更加关注这一点，我相信有些人会慢慢来。

应用:航空空航空航天和医疗领域前景广阔

记者:3d打印技术在哪个领域的应用是世界上最先进的？

杨永强:一个是航空空航空航天，另一个是生物医学。国外已经实现了非常核心的东西，如非常复杂的发动机核心部件，而国内航空空航天领域仍处于空白零件的印刷水平。

此外，生物医学的未来应用前景更加广阔。国外现有的技术可以打印细胞，虽然这是提前的，不能立即完成。例如，如果一个人的肝脏受损，可以提取和培养这个人的肝细胞，然后将这些细胞一个一个地分割，然后可以像打印喷嘴一样打印出肝脏，在特殊的环境中培养使其存活，最后植入人体。

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据说美国有些人已经成功地用3d打印技术制造了人造膀胱。当然，这项技术离临床应用还很远，还处于实验阶段，因为医疗应用仍然需要许可和批准。

记者:欧洲和美国最好的3d技术研究实验室是什么？你和他们合作过吗？

杨永强:在设备方面，企业拥有最好的技术，如美国的eos、slm-solution、conceptlaser和3dsystem等几家德国公司。这些企业都有自己的研究实验室，主导着设备的关键技术。至于过程和应用研究，德国亚琛有一个研究所也在做这个，还有汉堡的北方激光中心和美国的奥斯汀大学。与德国研究机构有许多学术交流。每年，朗格夫激光技术研究所所长波普拉韦教授都会来中国进行学术交流。

德国在金属材料方面是最强的，德国的eos和美国的3d系统一直在其他材料方面相互竞争。各种材料在美国的应用是好的。美国正在根据自己的战略需要开发一些东西，比如国防和航空空航空航天，所以有些东西不愿意拿出来和你交流。以色列在光固化技术方面很强，光固化技术也是3d打印的核心技术。

记者:中国3d打印技术的主要研究是什么？他们的研究重点不同吗？

杨永强:目前，清华大学、华中科技大学、Xi交通大学和华南理工大学是三维整体技术的主要研究机构。20世纪80年代末，清华大学、华中科技大学和Xi交通大学开始对三维技术进行研究。清华正在研究fdm技术。这项技术是将塑料熔化，然后用一个非常细的喷嘴喷出来进行3d打印。然而，这种精度不高，零件无法制造。后来，清华大学在生物医学3d打印方面做得很好。华中科技大学从事粉末烧结技术，如塑料和尼龙，并将材料烧成粉末后打印产品。现在华中科技大学在型砂方面做得很好。Xi交通大学树脂固化较好。它们都是工业化的，都有相应的公司，但是规模不大，所以前几年挺好的。

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记者:目前，政府对3d技术的研究提供了哪些支持？

杨永强:现在我们正在讨论支持，包括我们的学校，它也将投资平台建设。与我省(广东省)战略性新兴产业重大项目一样，3d打印技术也被列入重点支持项目。此外，科技部、工业和信息化部以及许多省市的科技部门今年都将3d打印技术列为重点。

现状:公众对3d打印的期望太高

记者:你们的研究实验室主要招募哪些技术背景的研究人员？3d技术的发展需要什么样的人才？

杨永强:我们的实验室主要由老师和研究生组成，大约有20人。我的学生主要研究方向是机械和电子工程，我也需要软件和设计方面的人才。现在，我们还将招收材料加工领域的学生。我们学校有一个国家人体组织功能重建中心和生物系合作招收一些学生。在应用方面，我们还与医院的医学博士生有一个联合培训计划。所以3d打印可以说是一门跨学科的学科。

记者:你有什么可以应用于市场的研究吗？

杨永强:我们正在做申请工作。当我们选择应用时，我们首先应该做的是牙齿个性化正畸托槽，当孩子的牙齿生长出问题，需要矫正时使用。我们现在打印的托槽不是粘在牙齿外面，而是粘在牙齿里面。每个人牙齿的内部轮廓是不同的。在3d打印技术出现之前，标准产品都是通过铸造来制造的，比如大的、中的和小的。3d打印更加个性化，可以定制。这项技术是我们的专利技术。目前，它已经工业化了，有些人已经投资了。它已经注册了自己的产品，并正在进行临床推广工作。此外，在个性化膝关节3d打印等医疗植入方面，我们还与北京大学第三医院合作。

记者:当你的研发成果应用于市场时，会出现什么问题？

杨永强:虽然3d打印技术目前在中国被认为是一项不错的技术，但市场开放程度仍然有限。人们认为这很有趣，但工业应用是昂贵的，市场需要一些时间来培育。仍有行业标准有待制定，这也是一个国际问题。由于3d打印产品种类繁多，标准的制定也非常复杂。此外，像刚才提到的细胞印刷，它可能涉及伦理问题。

记者:你认为3d技术的黄金时代什么时候会到来？

杨永强:我想大约5到10年。然而，我有些担心。现在，媒体协会过度宣传3d打印。好消息是每个人都更加关注这项技术。糟糕的是，人们对这项技术的期望太高了。3d技术仍处于起步阶段，它需要政府、各行各业投入资金和人力资源来研究和开发许多关键技术。像光伏和led产业一样，它曾经很热，但是一旦太热，每个人都不会注意它。目前，3d技术获得了一点好评，我担心人们将来会反感它。

记者:备受关注的3d打印技术的最后一波是什么时候？

杨永强:事实上，3d打印技术经历了几次起伏。在2000年，这也是一个高峰。全国许多地方都建立了生产力促进中心，即购买光固化设备。当时，3d打印被称为快速原型制作，它被认为是一种相对尖端的技术。然而，它后来被数控技术(数控加工，这是一种数字处理和一种形式的删除处理)竞争。很多快速成型可以，Cc也可以，但是快速成型的精度和效率都比较低，所以在工业上会慢慢萎缩，3d打印会找到自己的出路。当然，在过去的10年中，3d打印技术发展迅速，达到了与铸造精度相当的技术水平，但它仍远未达到一般的工业应用。然而，我认为它在航空/航天和医学方面很有前途。3d打印可以尝试在局部和复杂零件上取代cnc，但目前，与cnc相比，3d打印技术只是一种补充。