在電腦上用設計軟體畫好模型、轉換成可列印文件，一鍵喚醒3D印表機的噴槍，便能利用塑料、光敏樹脂抑或金屬一層一層地堆疊出實物。這不只是用微波爐大小的桌面級3D印表機製作玩具或模型的場景，工業巨頭們已開始嘗試利用工業級3D列印設備直接生產最終使用的零部件。
但在3D列印行業從業者及分析師眼裡，這項「革命性」技術的價值及其對傳統生產流程和觀念的「破壞性」還遠沒有發揮到極致。「在用3D列印做出最終零部件這件事上，才剛剛開了個頭。」全球最大3D印表機生產商Stratasys公司亞太及日本地區總裁Omer Krieger在近日的採訪中對澎湃新聞（www.thepaper.cn）稱，目前3D列印的應用市場正從設計環節的原型製作上升到定製化工具的生產製造階段，但要實現用該技術批量生產最終零部件尚有一段距離。
根據安永（EY）去年對全球範圍內900家公司的調研報告，只有8%的企業將3D列印納入公司戰略高度，16%的企業認為該技術很重要，但仍在評估其重要性。被稱為顛覆性技術的3D列印已誕生30年，其普及為什麼沒有想像中快？「3D印表機這樣的產品，我一直覺得在產品認識上還存在一些挑戰。」Omer Krieger認為，3D列印不會大規模取代傳統製造業。要實現直接列印零件，除了技術和材料性能提升之外，傳統生產觀念的革新也需要一定時間。如何讓市場更願意利用3D列印？在中國，Stratasys選擇給列印材料降價。
以定製化為優勢的增材製造不會替代傳統製造業
與傳統的切削加工「做減法」不同，3D列印（增材製造）逆其道而行，通過逐層增加材料的方式製造三維實體物件。無需切割、鑽孔或後續機械加工，3D列印具有快速成型、高度靈活、節約成本的優勢。它並不在乎幾何圖形有多複雜，相反，越複雜的結構可能由於鏤空越多，用料越少、成本更低，這與傳統生產恰恰相反。
3D列印應用的發展路徑可分為三個階段，原型製作-工裝夾具的製造-列印最終零部件，層層推進。目前，最大的應用領域仍然是原型製作，也就是藉助3D列印縮短產品設計循環，加速推向市場。Stratasys認為，目前市場正處於第一階段向第二階段過渡的拐點，最終零件生產開始起步。到2019年前後，3D列印在最終零件生產的應用將超過工具製作的應用。
三個應用階段
設計過程中的快速原型製作
在第三階段，最終零部件對材料韌度、表面光滑度和美觀性的要求及列印技術的要求都更高。目前，3D列印所使用材料的功能性讓這項技術距離最終零件批量生產還有一定差距，比如還無法滿足車輛量產在高溫、抗衝擊等方面的要求。3D列印行業面前的挑戰是，提高材料和軟硬體性能，以確保列印更加精確、可靠和可重複。
「我們經常說3D列印是一種具有破壞性的技術，但其實在生產製造領域，人們並不是很喜歡這種破壞性很強的新事物。」Omer Krieger稱，要將新的生產方式引入傳統生產過程，首先要跨越觀念上的障礙。自工業革命開始，人們的關注點一直是靠不斷提高產量來降低成本，但3D列印完全相反。增材製造的優勢在於低產量的定製和按需生產，因此它不會替代以大規模生產為特徵的傳統製造業。
Stratasys目前最看好的四個垂直市場，分別是航空航天、汽車、消費電子和醫療保健，均是存在大量定製化需求的行業領域。比如要列印的牙齒或骨骼，每個病人都有獨一無二的需求。近期，Stratasys成為空客的供應商，為其生產A350型號飛機的零部件。這一定單量很小，只做36個零部件。由於每架飛機上可能只需一個或幾個零部件，沒必要再進行大批量生產。
正在測試小批量3D列印大型零件可行性的福特汽車公司也認為，現階段3D列印還無法承擔大規模的汽車零部件製造，但對於那些成交量較低的定製化訂單或者賽車製造，這無疑是更優越的製造方式。
東航利用 ULTEM 9085 航空認證材料列印的飛機駕駛艙「電子飛行數據包」支架完成後處理裝機使用
「3D列印在航空航天和汽車行業的增速可能會是最快的。」Omer Krieger預測說。此前，NASA已使用Stratasys的3D印表機製造結構複雜、堅固耐用的火星探測車部件。德國太空計劃也打算採用其3D列印技術製造火星探索機器人TransRoPorter的原型，用於火星極端環境模擬測試。
應用於正畸模型、牙冠和牙橋模型、手術導板
中國市場對3D列印的接受度仍處於初期
除了列印設備本身的運營維護費用之外，3D列印材料高昂的價格，一直是阻礙該技術普及的重要原因。在美國，3D列印技術已經開始逐漸從原型製造過渡到定製化工具的生產製造，相比於美國等成熟市場，3D列印在中國的應用滯後，仍大量停留在概念性的原型設計階段，用戶對於列印材料的價格敏感性也就更高。
為此，Stratasys決定在明年年中向中國市場推出兩款定製材料，比現有的同類材料價格降低50%，以滿足巨大的概念性原型製作需求。今年12月，該公司該將對部分材料進行調價。「3D列印在中國的接受度仍處在前期，降價就是促進用戶在研發和概念原型列印上更多用到3D列印技術。」Stratasys大中華區總經理翟蓮子對澎湃新聞稱。
「3D列印技術在中國生產製造行業的滲透率確實還遠不如美國。」Omer Krieger稱，3D技術的應用一直都是循序漸進小步走的趨勢，在美國和德國都是這樣過來的，在中國也應該是差不多的節奏。中國市場的優勢在於，一旦某項新技術被採用，複製速度會非常快。
30年前，Stratasys的創始人申請並獲得了FDM（Fused Deposition Modeling，熔融沉積成型）技術專利，迄今為止這仍是3D列印最核心的技術。但Omer Krieger認為，3D列印要想切實改變整個行業的生產流程、為更多企業所接受，單靠一家之力遠遠不夠。3D列印行業不是幾家公司的零和博弈，必須形成合力擴大應用場景。
機器人與3D列印的結合
「比如去年我們和西門子一起合作開發了Stratasys Robotic Composite 3D Demonstrator概念機。傳統的3D印表機都是垂直列印或者水平列印，但這臺機器可以做到360度全自動列印，適合形狀更複雜、要求質量更輕、強度更高的產品。」Omer Krieger說，這種汲各家之所長誕生的全新列印方式，就是為了讓航空航天或汽車行業的領頭羊更多看到3D列印的技術價值所在。