本報記者 史自強(qiáng) 沈靖然 王 丹

位于重慶兩江新區(qū)的摩方精密3D打印中心。 受訪者供圖

河北“雄安之翼”主樓一層的“膠囊工廠”內(nèi)，3D打印機(jī)在打印外墻板材。 趙偉彤?dāng)z

微瓷科技(江西)有限公司工作人員向參觀者介紹3D打印產(chǎn)品。 受訪者供圖

習(xí)近平總書記在中共中央政治局第二十四次集體學(xué)習(xí)時強(qiáng)調(diào)：“培育發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)，對于搶占科技和產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)、把握發(fā)展主動權(quán)，對于發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，對于提高人民生活品質(zhì)、促進(jìn)人的全面發(fā)展和社會全面進(jìn)步，都具有重要意義。”

3D打印，也稱增材制造，是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實(shí)物的新興制造技術(shù)，是推動我國新質(zhì)生產(chǎn)力培育發(fā)展的重要力量，也是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長點(diǎn)。從醫(yī)療器械、建筑材料到陶瓷工藝品，3D打印技術(shù)正在各行各業(yè)深化應(yīng)用，加速融入生產(chǎn)生活，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和民生福祉增色添彩。

——編 者

醫(yī)療器械更精密

“醫(yī)生，做牙貼面會不會傷牙？”在北京大學(xué)口腔醫(yī)院的診室里，一名患者詢問。醫(yī)生孫玉春拿著牙貼面樣品介紹：“這款氧化鋯貼面的厚度只有80微米，用它修復(fù)牙齒，幾乎不用磨牙，能大幅減輕對牙釉質(zhì)的損傷?！?/p>

這款超薄牙貼面，是如何誕生的？“以前利用傳統(tǒng)機(jī)械加工的牙貼面，最薄也有300微米。”重慶摩方精密科技股份有限公司副總裁楊斐介紹，公司正是利用3D打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了牙貼面厚度的大幅縮減。

位于重慶兩江新區(qū)的摩方精密生產(chǎn)車間里，一臺臺面投影微立體光刻設(shè)備安靜運(yùn)作。紫外光束以2微米精度精準(zhǔn)投射在光敏氧化鋯漿料表面，按照牙貼面三維數(shù)字模型，將實(shí)物逐層堆疊成型。經(jīng)過20余道工序，通體透光的牙貼面就此誕生。

研發(fā)這款超薄牙貼面，難點(diǎn)在于同時攻克材料、設(shè)備和工藝三道難題?！笆紫仁茄趸啙{料，要保證流動性適合打印，且能在燒結(jié)后保持強(qiáng)度；其次是3D打印機(jī)需實(shí)現(xiàn)微米級公差控制；還有打造醫(yī)療級潔凈生產(chǎn)環(huán)境，這更是難點(diǎn)?！睏铎痴f。

技術(shù)難題，靠產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻克。2021年，摩方精密與北京大學(xué)口腔醫(yī)院組建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，共同研發(fā)3D打印牙貼面，該項(xiàng)目獲批“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專項(xiàng)。

歷經(jīng)上千次試驗(yàn)，研發(fā)人員利用面投影微立體光刻設(shè)備進(jìn)行了針對性工藝優(yōu)化，終于突破了幾方面難題，并獲得了增材制造牙齒貼面氧化鋯漿料三類醫(yī)療器械注冊證。“利用該設(shè)備，我們終于‘打印’出了過去想做卻做不出來的超薄貼面，實(shí)現(xiàn)了少磨甚至不磨牙修復(fù)?！北本┐髮W(xué)口腔醫(yī)院口腔修復(fù)科主任劉云松說。

3D打印制造的醫(yī)療器械，前景如何？這還得靠市場驗(yàn)證。

重慶兩江新區(qū)蓬勃發(fā)展的前沿新材料產(chǎn)業(yè)集群，為3D打印醫(yī)療器械走向市場提供了重要支撐。“目前國內(nèi)已有百余家口腔醫(yī)院和診所引進(jìn)了這款產(chǎn)品，2025年向國外出口的牙貼面材料也超過萬片?！睏铎痴f。

不僅是牙貼面產(chǎn)品。在血栓治療方面，3D打印的螺旋磁性機(jī)器人直徑僅2.15毫米，能在血管中自主導(dǎo)航到血栓位置；在青光眼治療方面，3D打印的導(dǎo)流器材能極大簡化傳統(tǒng)手術(shù)流程……如今，3D打印技術(shù)正在醫(yī)療領(lǐng)域探索更多可能。

建筑造型顯創(chuàng)意

在河北雄安新區(qū)容東片區(qū)中央主軸的南端，一座名為“雄安之翼”的綜合性文化空間巍然屹立。

這座文化空間，總建筑面積約2.3萬平方米，設(shè)有多功能劇場、報告廳、辦公及商業(yè)空間等，未來將用于滿足雄安新區(qū)群眾文化及生活需求。主樓兩翼設(shè)計有巨型曲面，外形如同白鷺展翅，靈動而優(yōu)美，表面還設(shè)計了復(fù)雜的水波紋肌理和色彩漸變。其創(chuàng)意，源自歐陽修《采桑子》中的“一點(diǎn)滄洲白鷺飛”。

作為國內(nèi)最大規(guī)模的建筑3D打印應(yīng)用工程之一，“雄安之翼”彰顯了新質(zhì)生產(chǎn)力的優(yōu)勢?！安捎脗鹘y(tǒng)工藝，難以適配它獨(dú)特的造型?！蓖瑵?jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司“雄安之翼”項(xiàng)目建筑師趙奕清介紹，“因此，項(xiàng)目采用3D打印構(gòu)件，搭建雙翼外立面，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形態(tài)與設(shè)計寓意的精準(zhǔn)落地?！?/p>

前期，為保障新技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，項(xiàng)目方進(jìn)行了一輪輪細(xì)致深入的論證：討論3D打印技術(shù)可行性，通過電腦模擬施工，試制1∶1大樣進(jìn)行性能測試……如今，在施工現(xiàn)場，可見“雄安之翼”的主體結(jié)構(gòu)已建設(shè)完成，工人站在登高車上，將一塊塊打印好的彩色建筑構(gòu)件安裝在主樓的鋼結(jié)構(gòu)上。

這些構(gòu)件，一部分來自“雄安之翼”主樓一層的“膠囊工廠”。在那里，有一臺巨大的機(jī)械臂式3D打印機(jī)，24小時不間斷工作，產(chǎn)出的構(gòu)件即可就地使用。

“這臺打印機(jī)以改性塑料為主材，打印出的構(gòu)件均為雙曲面中空結(jié)構(gòu)。”“雄安之翼”項(xiàng)目3D打印技術(shù)顧問方——上海一造科技有限公司總工程師孟媛介紹，在上海的公司生產(chǎn)基地，也有多臺3D打印機(jī)同步工作。項(xiàng)目所需的4000多塊構(gòu)件，每一塊的大小、彎曲度都獨(dú)一無二。

“值得一提的是，3D打印構(gòu)件采用的改性塑料，是可回收利用材料，綠色環(huán)保?！泵湘卤硎?，作為入選“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃示范工程，“雄安之翼”將在今年9月竣工，屆時不僅將在智能建造、綠色建造領(lǐng)域起到示范作用，更將為群眾的文化生活帶來沉甸甸的獲得感。

陶瓷技藝添活力

拉坯、利坯、蘸釉、蕩釉……江西景德鎮(zhèn)瓷器素有“過手七十二，方克成器”之說。每一件精美瓷器的誕生，都需要經(jīng)過繁復(fù)細(xì)致的工序，要實(shí)現(xiàn)全程手工一體化成型，殊為不易。當(dāng)下，藝術(shù)創(chuàng)作追求復(fù)雜的內(nèi)外結(jié)構(gòu)、高精密度與個性化表達(dá)，對陶瓷制作提出了更高要求。

3D打印技術(shù)，讓陶瓷設(shè)計制作煥發(fā)新的生機(jī)活力。

走進(jìn)微瓷科技(江西)有限公司的智造車間，一臺臺設(shè)備噴頭根據(jù)數(shù)字指令，將粘結(jié)劑精準(zhǔn)噴射在鋪平的白色粉末上，層層疊加，一個復(fù)雜構(gòu)件便逐漸成型。另一邊，技術(shù)人員從完成打印的粉堆中，輕柔地“挖出”一個完整無損的瓷坯。這便是微瓷科技自主研發(fā)的高精度陶瓷粘結(jié)噴射增材制造技術(shù)。

“這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三大突破。”微瓷科技公司總經(jīng)理黃萬成說：更精，打印層厚度可降低到0.1毫米；更穩(wěn)，將燒結(jié)收縮率控制在1%以內(nèi)，解決了復(fù)雜陶瓷器件燒制過程中易變形的痛點(diǎn)；更易量產(chǎn)，不僅能滿足個性化定制，還能實(shí)現(xiàn)小批量柔性生產(chǎn)。

傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)需要開模，起訂量一般在二三百件，而3D打印無需模具即可直接打印。這使得陶瓷設(shè)計師能夠以更低成本快速地將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)物，開展市場測試，從而提升陶瓷產(chǎn)品開發(fā)的靈活性與市場適應(yīng)性。

在公司展廳，時尚飾品、國潮玩偶等豐富多樣的3D打印陶瓷產(chǎn)品，展示著“科技+陶瓷”的魅力?！翱萍假x能，讓陶瓷藝術(shù)進(jìn)一步打開了高附加值空間。”黃萬成說。

3D打印技術(shù)，也拓展了制瓷技藝的學(xué)習(xí)研究空間。

微瓷科技公司設(shè)有景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)的固定實(shí)踐教學(xué)與就業(yè)基地，還與中央美術(shù)學(xué)院、中國美術(shù)學(xué)院等高校合作，開展研學(xué)交流活動、聯(lián)合創(chuàng)作項(xiàng)目，成為活躍的“產(chǎn)學(xué)研”交叉點(diǎn)。

“我們定期向高校師生開放參觀，舉辦技術(shù)講座，還提供打樣服務(wù)，用來支持他們研究課題?！秉S萬成介紹，這種深度合作，讓未來的陶瓷設(shè)計師們能盡早熟悉并運(yùn)用數(shù)字制造工具，助力了奇思妙想的落地，也拓展了陶瓷的應(yīng)用邊界。

景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)的學(xué)生黃聲權(quán)，就是受益者。他設(shè)計的陶瓷擴(kuò)香牌，上層是鏤空設(shè)計，內(nèi)里結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果用傳統(tǒng)工藝制作，模具成本高、耗時長、鏤空效果難以保證。最終，在與微瓷科技公司的合作下，3D打印技術(shù)讓這個創(chuàng)意快速實(shí)現(xiàn)并走向市場。

新技術(shù)點(diǎn)燃“新窯火”。3D打印，為制瓷這門古老技藝打開了創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新性發(fā)展的廣闊空間。

本期統(tǒng)籌：劉靜文

《 人民日報 》( 2026年02月01日 04 版)