丁雪

針對目前傳統(tǒng)制造技術(shù)中定制化產(chǎn)品生產(chǎn)成本高、消耗資源大、耗時長等問題，3D打印技術(shù)是一項(xiàng)很好的解決途徑，并廣泛應(yīng)用在工業(yè)制造、醫(yī)療、教育、航空航天、消費(fèi)品制造等諸多領(lǐng)域。3D打印材料作為此項(xiàng)技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其發(fā)展直接制約著3D打印技術(shù)的發(fā)展。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模越來越大，3D打印材料在整個行業(yè)中的地位也愈加重要。2018年，全球3D打印材料市場約占全部3D打印市場的38.55%，預(yù)計到2019年，市場規(guī)模將會進(jìn)一步擴(kuò)張。

在3D打印技術(shù)中，光固化技術(shù)是第1個為快速原型開發(fā)而開發(fā)的工藝，并且是主要3D打印方法中最早的一種，它是創(chuàng)建具有高精度和耐用性的原型的有吸引力解決方案。為了充分了解光固化3D打印的材料及3D打印產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，本刊記者采訪了塑成科技（北京）有限責(zé)任公司（以下簡稱“塑成科技”）CEO博爾金海倫。

堅持自主研發(fā) 專注實(shí)現(xiàn)3D打印的規(guī)?；K端制造

塑成科技是一家專注于新材料與3D打印終端應(yīng)用的公司，在高性能材料研發(fā)方面有較高的技術(shù)門檻。自2016年公司創(chuàng)業(yè)之初，就堅持自主研發(fā)3D打印材料，目前從事研發(fā)人員有30余人，創(chuàng)辦初心和核心宗旨是以化學(xué)的維度，從分子級別設(shè)計3D打印材料，將快速成型技術(shù)切實(shí)融合并真正運(yùn)用于產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。博爾金海倫認(rèn)為3D打印行業(yè)始終被機(jī)械工程師的思維所引導(dǎo)，而實(shí)現(xiàn)3D打印技術(shù)的進(jìn)一步突破還需要將硬件、軟件和材料的完美結(jié)合在一起。但是，在為客戶供應(yīng)材料的過程中，博爾金海倫發(fā)現(xiàn)一款材料產(chǎn)品的研發(fā)最困難的并不是反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程，而是弄清客戶想要的到底是什么，大部分時間都浪費(fèi)在與工廠生產(chǎn)和與客戶的溝通上，客戶往往不能量化他們對材料的需求，代工廠往往不能充分理解產(chǎn)品要求，這就需要研發(fā)人員反復(fù)調(diào)整材料的性能，再與工廠溝通打印出樣件拿給客戶測試，產(chǎn)品成型過程漫長。因此，從2017年開始，塑成科技開始沉淀下來，研發(fā)集硬件、軟件和材料于一體，可實(shí)現(xiàn)終端大批量制造的技術(shù)，并將其命名為數(shù)字光子制造技術(shù)（圖1）。

數(shù)字光子制造是一個集硬件技術(shù)、軟件技術(shù)和材料技術(shù)的交叉學(xué)科技術(shù)。它的原理流程是先由計算機(jī)控制的數(shù)字圖像以紫外光的形式輻射到液態(tài)可編程樹脂上而發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，將被輻射部分的液態(tài)可編程樹脂從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的三維一體成型。然后，取決于可編程樹脂的種類，將固化成型的樹脂按照事先編程好的參數(shù)進(jìn)行熟化。最終得到滿足終端使用性能的工程級的高分子材料制品。

集硬件、軟件與材料于一體滿足多樣化的制造需求

塑成醫(yī)療所提供的醫(yī)療3D打印整體解決方案，其中自主研發(fā)的高性能醫(yī)用樹脂在支具護(hù)具、術(shù)前模型、體外手術(shù)導(dǎo)板等方面效果顯著；各類打印耗材完備，適合于不同醫(yī)療科室。在醫(yī)療3D技術(shù)方案的研發(fā)和生產(chǎn)方面本著“科技為健康護(hù)航”的經(jīng)營理念，堅持實(shí)施科技與醫(yī)療融合戰(zhàn)略，組建高分子材料科學(xué)家、軟件工程師、硬件工程師、三維設(shè)計師、醫(yī)學(xué)專家和醫(yī)院建設(shè)管理專家等專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。先后成功研發(fā)出多套醫(yī)療3D打印整體解決方案（包括高性能材料、3D打印機(jī)、三維后處理軟件、人體掃描儀）。塑成醫(yī)療是國內(nèi)率先提供醫(yī)療3D整體方案的團(tuán)隊(duì)，也是國內(nèi)率先為醫(yī)院建設(shè)3D打印中心的領(lǐng)航者。通過數(shù)字仿生優(yōu)化設(shè)計并3D打印的支具完美適合患者軀干外形，仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計的網(wǎng)格透氣又堅固，非常輕便；可以設(shè)計活扣隨時打開，方便換藥；支具可通過外接便攜式可穿戴超聲波設(shè)備或電療設(shè)備，加速骨骼或傷口的愈合速度。根據(jù)患者足部及身體姿態(tài)設(shè)計的定制矯正鞋墊、矯形器，通過數(shù)字算法設(shè)計和3D打印方式的制作，更符合生物力學(xué)的結(jié)構(gòu)，矯正更精準(zhǔn)，穿戴更舒適。根據(jù)患者的CT/MRI數(shù)據(jù)重建1∶1三維模型以及醫(yī)生的手術(shù)方案，塑成醫(yī)療與醫(yī)生溝通并設(shè)計輔助手術(shù)的導(dǎo)板或手術(shù)器械，通過術(shù)前手術(shù)方案預(yù)演及術(shù)中手術(shù)導(dǎo)板或定制器械的輔助，可以達(dá)到術(shù)中精準(zhǔn)定位、減少術(shù)中透視次數(shù)、減少手術(shù)時間、降低手術(shù)風(fēng)險的效果。導(dǎo)板在骨科、整形科、齒科、外科微創(chuàng)穿刺、放射科放療等手術(shù)領(lǐng)域均可應(yīng)用。將臨床遇到的經(jīng)典病例打印出∶1的實(shí)物模型，作為醫(yī)學(xué)院學(xué)生及實(shí)習(xí)醫(yī)生的醫(yī)療教具。

長尾時代 3D打印產(chǎn)業(yè)未來可期

在告別了物質(zhì)匱乏的時代后，居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化，隨著消費(fèi)市場的進(jìn)一步細(xì)分，在消費(fèi)人群方面，“80”“90”“00”后已成為快消類產(chǎn)品的主力，他們耍得了酷、賣得了萌、拼得了顏值，他們要求產(chǎn)品富有個性化，不希望自己所用商品與他人雷同。因此，傳統(tǒng)企業(yè)不得不針對不同消費(fèi)人群、消費(fèi)場合，更改產(chǎn)品形象、重新設(shè)計產(chǎn)品包裝、生產(chǎn)不同造型等更具情緒化的產(chǎn)品。3D打印產(chǎn)業(yè)正是滿足這項(xiàng)制造需求，在全民個性化消費(fèi)的時代，利用3D打印技術(shù)，企業(yè)不斷推陳出新，使產(chǎn)品更迭速度加快，提高企業(yè)對市場的響應(yīng)速度。

博爾金海倫表示，在資本市場的助力下，塑成科技將加速市場擴(kuò)展步伐，將于2019年5月份發(fā)布第1代產(chǎn)品。博爾金海倫談到未來3D打印產(chǎn)業(yè)說道，目前，西方一些發(fā)達(dá)國家正在積極推動第4次工業(yè)革命，旨在以制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心，引發(fā)生產(chǎn)制造模式和生產(chǎn)組織方式的變革，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新動能。將是通過實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的新型工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，通過滿足客戶需求，逐步縮短工業(yè)制造中從設(shè)計到制造的過程，在性能和外觀上保證客戶所想及所得。

據(jù)介紹，塑成科技可打印包括高分子聚合物、專業(yè)高性能新型樹脂材料、超硬樹脂等在內(nèi)的多種復(fù)合材料，公司在瞄準(zhǔn)快消品市場的基礎(chǔ)上，還逐步涉足醫(yī)療、汽車等產(chǎn)業(yè)的終端制造，并已取得初步成效。