这不是异想天开，水杯、小提琴、首饰甚至汽车和飞机，皆可被打印出来。这不是说说而已，这种被俗称为3D打印的神奇技术成为主要国家研发“新宠”。

3D打印已在工业界掀起大潮，被寄予重振制造业的厚望。这种技术代表制造业发展新趋势，它和其他一些数字化生产模式的涌现，将推动实现新的工业革命。

一种先进制造方式

人类社会已经经历过两次工业革命。随着资本主义制度在英国的确立，蒸汽机开始应用于生产领域，机器生产代替手工生产，整个世界从“手工业时代”跨入“蒸汽时代”。第一次工业革命拉开大幕，极大地推动了欧洲各国的经济发展。1870年以后，由于电力的广泛应用，世界开启了由“蒸汽时代”迈向“电气时代”，第二次工业革命中，科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，大大促进了世界经济的发展。如今，人们正期望3D打印这种神奇的技术能带来新一轮的工业革命。

3D打印技术在军事工业具有很好的发展前景。3D打印技术（3Dprinting）属于一种快速成型技术，是一种由计算机辅助设计(CAD)数据通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的增材制造技术。它既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。

3D打印机的优势在于，仅需几个小时或一夜时间即可将样品打印出来，而不必花费数周时间在工厂制作样品。这是因为，与切削等材料“去除法”不同，该技术通过将粉末、液体片状等离散材料逐层堆积，“生长”成三维实体。它将三维实体变为若干二维平面，大大降低了制造复杂程度。理论上，只要在计算机上设计出结构模型，就可以应用该技术在无需刀具、模具及复杂工艺条件下快速地将设计变为实物。该技术特别适合于航空航天、武器装备、生物医学、日用品、食品、建筑、模具和教育等众多领域中批量小、结构非对称、曲面多的物品及内容结构零部件（如航空发动机空心叶片、人体骨骼修复体、随形冷却水道）的快速制造。其实，3D打印机早已在汽车行业应用。在一些汽车企业，3D扫描、3D打印已经应用在前瞻的研发环节，并且大幅加快了新车开发。以往研发一款新车，制造一个零部件，光简单的开模就至少两三周，但现在利用3D技术，制作时间缩短到一两个小时。因此，一旦将3D打印技术应用于武器装备发展建设之中，就可以大大缩短武器装备研制和生产周期。可以说，这正是武器装备研制和生产的一种理想化模式。

中国的3D打印技术发展也取得了快速进步。经过十多年努力，华中科技大学史玉升科研团队实现重大突破，2012年12月研发出全球最大的3D打印机。最大3D打印机的问世，意味着我国在全球这一领域已抢占有利先机。而且，3D打印机已经“打印”出许多部件，其中包括无人机和天宫一号零部件。

3D打印枪能射击一次就够了

2012年底，美国《外交政策》杂志网站刊登题为《今日未来武器——2013年值得关注的五种武器》称，2013年什么武器最值得关注？3D打印枪居首！最近，美国的一家公司发布广告称，只要拥有一台电脑和一台3D打印机，只需几个小时就可以制造一支半自动枪。

从理论上，3D打印技术可依据客户需要打印出任何枪支组件，虽然目前用3D打印机制造的塑料组件还不能承受枪支射击产生的应力，包括火药爆炸射出每颗子弹的作用力。但随着科技的发展和3D打印技术的成熟，未来将可以制造出更多的先进武器装备。

如今，3D打印技术已经被大量应用于美军武器装备的研发之中。美国军方已应用3D打印技术辅助制造导弹用弹出式点火器模型，并取得了良好的效果。美国海军还在寻求通过在机器人体内植入3D打印机，以便能够使机器人半自动化地实现“相互沟通、协作以及制造”等能力。换句话说，美国海军希望能够利用机器人来生产更多的机器人。此外，美国GE航空已应用3D打印技术制造终级喷气发动机，并将所有的专门技术应用于下一代的军用发动机上，能够自动地将高推力模式转换到高效率模式。3D打印技术可以制造过去认为复杂而不经济的产品，并大大减轻产品重量。与机器制造出的零件和产品相比，3D打印技术生产的产品更加精细轻盈，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固，而且没有与其功能无关的剩余物。如果材料没有生产限制，它就能以最优化的方式来实现其功能。因此，美国军方已经在研究通过3D打印来减轻士兵负重。

美陆军加速3D打印技术实战化部署，以增强持续战斗力。2012年8月27日，联邦计算机新闻(GCN)报道，美国陆军已经加入扩展3D打印行动，向阿富汗部署移动实验室，配备了原型设计和印刷设备，可以为士兵现场创建工具和其他设备。移动远征实验室由一个6米(20英尺)的集装箱制成，由陆军研究、开发与工程司令部和工程公司Exponent联合研发，配备实验室设备、成型机、3D打印机和其他制造工具，可现场操作，大大缩短制造过程。美军远征实验室的打印机可以打印塑料、钢铁和铝等材料。2013年1月7日，美国陆军快速装备部队(REF)将其第2个移动远征实验室部署到战区，该实验室集成有多项新式技术，可通过卡车或直升机运送至任何地点。实验室使用3D打印机和计算机数字控制(CNC)设备将铝、塑料和钢材生产加工成所需零部件。此举可帮助设计人员利用计算机辅助设计(CAD)软件在战区快速生产原型产品，意在加速设计和生产的进程。美国陆军计划通过这种做法增强单兵作战、战区巡逻以及小型前线作战基地(FOB)的可持续能力。

将给装备保障带来革命性的变化

3D打印技术将把人们带进了梦幻加工厂，这种快速“打印”的梦幻加工厂，特别适用于战时装备保障，并将给装备保障带来革命性的新变化。

一是3D打印技术可以及时打印毁损部件。3D打印机最诱人的应用是分散制造，即通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。在未来信息化战争中，任何位置的战场上如果需要更换毁损部件，3D打印机都可以直接在战场把所需要的部件一个一个地“打印”出来，然后由技术保障人员装配起来就可以让武器装备重新投入战场，从而使遭到毁伤的武器装备得到再生。可以预见，代表制造业发展新趋势的3D打印技术，未来可能要颠覆传统的装备技术维修保障手段。

二是3D打印技术可以减轻后勤保障压力。就目前来说，使用相同数量的耗材制造零件，3D打印机的生产效率是传统方法的3倍。战时，战场上要消耗大量的武器装备和补给物资，这就给后方生产和后勤保障带来巨大的压力，如果在战场上有一台这样的3D打印机，这些问题就可以得到较好的解决。

三是及时打印出急需的武器装备。3D打印机最诱人的应用则是分散制造，  最终把电子模型图变成实物，从而“打印”出所需的物体。如今，通过3D打印已经可以“打印”出AR-15冲锋枪，未来也许实现小到枪支弹药，大到军舰、飞机、坦克，都可以用3D打印机直接快速制造出来，战时可快速补充作战消耗。

（海军某军代室、国防大学）