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新冠病毒的大流行让3D打印行业又火了一把？

长期以来，增材制造、3D打印一直被奉为第四次工业革命的标志。然而事实是，很长一段时间以来，3D打印发展并没有预想中火热，只属于一个很小的利基市场，曾经的炒作也渐渐平淡下来。但随着全球应对新冠病毒的大流行，3D打印行业和爱好者再一次看到了机会，他们趁热打铁，通过创建和打印急需的组件来帮助缓解供应链中断。

比如说，目前医护人员面临的主要问题是绝大多数人急需氧气，需要呼吸机以便呼吸足够长的时间，使免疫系统抵御病毒。然而，医疗机构并没有为这种需求做好准备，随着供应链被打乱，许多零部件或设备无法被及时更换。意大利的一家医院就发生了这样的事情，该医院用于复苏的瓣膜替代品告罄，紧急联系供应商也无法及时获得任何替换产品。听到这个消息后，米兰FabLab的创始人Massimo temperelli联系了3D打印公司Isinnova，后者很快将一台3D打印机带到意大利北部的一家医院并开始打印病人急需的瓣膜。

3D打印涉及一种以受控方式对塑料或金属进行分层的系统技术。近年来，这项技术在零售层面上持续向商业化转变，许多3D爱好者自建或购买了能够制造小型塑料物体或机器部件的3D打印设备。在疫情中，这些爱好者组成的社区立刻采取行动，帮助减轻医护人员的压力，并为他们提供救生的个人防护装备。在爱尔兰，3D打印社区的成员正在使用Prusa 3D打印机的开源设计来创建可供一线工作人员使用的全脸护目镜。

丹尼尔·穆尼（Daniel Mooney）刚刚完成了几个这种面罩的制作，这些面罩将被送到都柏林的Mater医院，使用的是捷克共和国一位医生率先开发的开源设计。穆尼在一篇文章中评论道：“人们很喜欢这些产品，并对尺寸有了一些很好的反馈。目前我每天只能生产16个面罩，因为3D打印机的产能是一个瓶颈，我需要购买第二台打印机。但他们很乐意接受我能生产的数量。”除了产量之外，这类制造工艺仍有局限性。比如，3D打印机生产头部衬板和支撑没问题，但对于透明PETG塑料片就是一个问题。因此，穆尼正在联系企业在0.5-1毫米透明PETG的生产方面给予支持。还有一些3D爱好者已经为3D打印口罩设计好了方案，可以安装过滤系统。其中许多设计已经上传到一个名叫Makerbot Thingiverse的用于3D打印设计的开源库。

面对这一热潮，监管机构显然还没有做好准备。他们正在争分夺秒地出台严格的规定，以应对社会上大量出现的这类产品。好消息是，美国疾控中心已经放松了关于未经批准在医疗机构使用口罩的规定。

缓解供应链压力

位于波兰的工业3D打印机制造商Urbicum的工程师们设计了一种紧急情况下的呼吸机系统，可以在世界任何地方使用基本部件进行打印。这种呼吸机非常坚固，甚至可以由汽车电池来供电。工程师们创造了一个原型，可以在15小时内使用印刷件和常见的工业部件来进行制造。

一些传统大公司也参与了这股3D热潮。惠普是3D打印机供应商，它开发了一种可以由3D打印部件制成并快速构建的室外呼吸机。机械式气囊阀面罩可以作为一线设备的救生件。

惠普公司表示，位于欧盟、美国和加拿大的3D和研发中心正在努力提高产能，以便制造供不应求的3D打印组件。惠普及其数字制造合作伙伴争分夺秒地与这一前所未有的病毒作斗争。他们跨国界和跨行业合作，确定最需要的零件，验证设计并进行3D打印。

当然，3D打印不仅仅限于呼吸机。比如说惠普的全球制造合作伙伴网络正致力于制造其他一些重要的3D打印部件；从可以用手肘打开门的免提开门装置到口罩以及口罩阀门，等等。

这股热潮能持续吗？

疫情爆发之后，3D打印呈现出来的这种关注度激增能否持续？这仍是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是，随着很多行业、很多企业的周边业务（不仅是医疗行业）面临供应链中断，动态打印小批量复杂零件能力所提供的灵活性看上去非常诱人。毕竟，物资匮乏时，人们对于遥远的专业零部件制造商的依赖反而成了一种负面因素。失去了安全感之后，人们情愿有更多的选择。

而3D打印行业也应该抓住这个机遇来一个飞跃才好。比如说，那些通常使用小型机器打印原型的公司，应该快速的转向量产。德勤公司预计，随着机器能够打印出越来越多的三维零件以及塑料部件，今后金属将超过塑料，占据所有3D部件的一半以上份额，而这一改变将在今年年内发生。

当然，结构性的挑战依然存在。最大的问题依然是成本。3D打印比那些已经高度自动化的数控机器的成本依然昂贵很多。另外据《福布斯》的报道，虽然大量3D打印产品缓解了口罩等物资的短缺问题，但也带来了很多问题，比如设计并不总是有效的，由于不熟悉医疗需求而导致大量废品口罩产生。即使能找到正确的设计，从制造到运输到准确投放到需要的地方，都需要极为复杂的管理活动，比如在一个Facebook群组里，成立仅两周时间就吸引了超过5万人一起讨论3D打印如何驰援医疗，虽然大家都在呼吁成立突击小组；却迟迟没有行动，这个群组的人数也很快下降。可见，如果没有传统工业系统那种没有明确的组织，以及对接需求的完整链条，3D打印作为一个产业来说还有很长的路要走。

目前人们的热情重新被3D打印点燃，因为它真的可以快速地拯救生命。但如果仅仅止步于此，那可期待的空间就被大大限制了。