3D列印變革無限可能
公眾號/將門創投
來源：CBInsights 編譯：Yulei
由於3D列印具有高效的原型製作能力和靈活的定製化功能，被廣泛的應用於各行各業之中。它的出現使得設計團隊可以在短時間用不同的材料和設計迭代大量的實驗版本，加速了產品開發和市場化的程序，高度定製化的能力使得的創意有了實現的可能。無需昂貴的開模、複雜的加工、冗長的等待，讓這種省時省力的製造方式迅速普及。
目前，雖然3D列印還未實現完全的商業化，但它在科研和工業界處於蓬勃發展的態勢之中。自2013年以來，3D列印領域的籌資增長顯著，GE、西門子等大型製造企業也十分重視3D列印技術的長期潛力，紛紛投入巨資進行技術研發生產。根據IDC預測，全球3D列印市場在2018年將達到近1200億美元。隨著技術滲透到更多的設計工作室和工廠車間，潛在的應用幾乎無窮無盡。
1.工業自動化領域
汽車製造和其他相關裝置
汽車公司越來越多地使用3D列印來製造備件，夾具和內飾元件。從而減少對外部供應商的依賴，並加快進入市場的步伐。3d列印在諸如列印自行車部件，便攜滑板等工藝的應用也相對成熟。 將來，騎自行車的人可能會在休息站停下來為他們的自行車或新的定製頭盔列印更換部件。滑板愛好者可以在新的滑板中選擇他們想要的特定材料，設計和技術元素，實現立等既用的個性化生成。
無人機
在使用無人機的過程中，經常需要更換一些小零，在零售消費領域，消費者們可以購買3d列印套件自己在家列印無人機配件，或者是在官網訂購某零件，可以根據客戶的要求來實現獨特的定製化。在軍事領域內，美國陸軍研究人員與海軍陸戰隊合作開發3D列印的無人機可根據特定任務進行定製，並且列印速度超快，僅僅需要不到1天的時間。
農業領域
3D列印為農場、特別是對於偏遠地區的小型農場來說，提供了更多自主的可能性。一些農民在基礎設施差，無法獲取農業工具的地區，正在使用3D列印來製作新工具的原型。未來農民們如果能夠列印他們需要的任何工具零件，就可以免除鞍馬勞頓的採購流程，農業生產的效率也將大大提高。
航空航天
國際航空運輸協會（IATA）預測，到2035年，7.2B乘客將乘飛機旅行。為了滿足需求，飛機制造商需要降低成本並提高燃油效率。GE航空和波音等巨頭越來越多地尋求3D列印來開發未來的飛機。GE使用3D列印技術開發了GE Catalyst，這是一種新型渦輪螺旋槳發動機。 該發動機的設計者將855個獨立部件簡化成12個。波音公司宣佈將開始使用3D列印的鈦合金零件來製造787夢想飛機，最終每架噴氣式飛機可節省高達3M的成本。
空間技術行業也十分認可3D列印帶來的價值：3D列印可以生產出強大，輕便的裝置，而且隨著公司競相探索太空，擁有了強大的3D列印技術，我們可以不需要攜帶裝置進入太空，而是攜帶原材料和模型，等到進入空間環境後再進行快速原型設計和列印。
2.醫療領域
假肢及人體植入物
3D列印在假肢行業的應用也被許多醫生看好，在美國，假肢的價格通常在5,000美元到50,000美元之間，而獲得假肢的過程可能需要數月。 3D列印大大降低了成本和生產時間。3D列印假肢通常可以在一天內完成，並且所獲假肢的質量和舒適度使得定製化生產變得至關重要的。定製化和快速生產對於醫療植入物至關重要。 可以利用3D列印，製作出適合每個人個體結構的植入物產品，並且所需的時間也大量減少，這項技術可以用來顯著的改善醫療植入物的市場現狀。
再生器官列印
從事再生醫學工作的科學家和醫生長期以來一直夢想能夠為人類列印替代器官和組織。對器官移植的需求遠遠超過供應。“生物列印”是指使用3D列印來製作模仿人體中發現的材料。它可以產生組織，骨骼，血管，甚至是整個器官。
藥物製造
3D列印可以根據患者的個人需求和偏好製造藥物，也可以製造出傳統領域無法制造成功的藥物，比如說一種叫做Spritam的抗癲癇藥物，可在吞嚥後數秒內崩解。該藥物的獨特結構無法通過除了3d列印之外的傳統制造來實現。
3.藝術與設計
3d列印技術在藝術界的應用也令人感到眼花繚亂，藝術家可以手工繪製設計，然後使用金屬，玻璃和陶瓷等材料進行3D列印。2014年，史密森尼學會的國家肖像畫廊透露了奧巴馬總統的3D列印肖像。通過3D列印實現的其他藝術成就包括經典梵高的“向日葵”的雕塑複製品，以及分析倫勃朗全部作品的專案。但是3D列印藝術帶來了許多道德和版權方面的問題仍需要被進一步規範化。同時，3d列印還可以被用來製造新型樂器，樂器的形狀和材料決定了它的聲音。 3D列印可以為樂器設計，構圖和聲音提供新的可能性。樂器製造商已經開始嘗試3D列印，推出像鈦小提琴等新奇的樂器。
3D列印也開始逐漸改變傢俱設計的流程。傳統上，設計傢俱需要大量的時間和投資。 3D列印簡化了流程，使設計人員能夠更快地測試概念型產品，並且為客戶提供更低的價格。 宜家和麻省理工學院的團隊正致力於將3D列印傢俱帶入大眾市場。
4.建築與施工行業
3D列印在建築和施工中的應用正在迅速發展。
在專案設計階段的應用已經相對普及 ：建築師可以在設計階段通過3d列印的技術，直接把圖紙變成列印好的房產模型，這樣團隊中的其他非技術人員也可以輕鬆訪問全尺寸3D列印模型，以配合專案更好的推廣和實施。
在施工階段：3D列印的房屋已經在包括德克薩斯州奧斯汀在內的幾個城市亮相。它們具有很高的能源效率，而且建造速度驚人。迪拜未來基金會在2016年成功製造出了第一個3D列印建築。並驚人的預測說，到2025年，25％的新建築將使用3D列印機制造。另外，3D列印技術還可以用在災後重建的建築領域。
5.教育
3D列印對於教育也有著很大的促進作用。首先，老師可以利用這項技術製作各種各樣生動的教育，幫助學生從生動的模型中更好的理解知識。譬如，將細胞的內部結構通過3D列印的方式呈現出來就為讓同學們對於細胞內部形態有著深刻的印象。此外，3D列印不僅能為理工科的學生提供有力的實驗、生產工具，更能夠為醫學、人類學等領域的同學提供有效的幫助。
3D列印的強大能力可以根據人體三維模型構建精確的人體結構，同時可以復原古代的考古文物，提供了更深入的研究手段。考古學家可以共享考古資料檔案，任何人都可以通過3D打印出精確的文物副本。 然後可以由研究人員，學生或公眾自由地處理和研究印刷的複製品。哈佛大學，牛津大學和迪拜未來基金會之間的聯合合作伙伴關係最近推出了巴爾米拉凱旋門的3D列印複製品，這是一個古老的廢墟，於2015年被伊斯蘭國摧毀。在祕魯，考古學家採用了古代女祭司的木乃伊遺骸，並使用3D列印重建了她的外表。未來，博物館也可以3D列印整個遺產地，以前所未有的精度重現文物昔日的的全貌。
6.食品包裝
3D列印食品的主要價值在於方便和定製。隨著專業飲食變得越來越普遍，3D列印食品有望實現更加個性化的按需飲食體驗。
除了各種各樣的烹飪自動化型機器人外，其中最有趣的要屬3d列印的代餐食品，不同於以往取材於自然的烹飪方式，3d列印的代餐食品利用生物細胞技術來生產食材，比如說製造出不含脂肪的牛奶，或者口感非常好的全方位營養組合食品。
3D列印也可用於融合產品和包裝。 能量飲料公司Smart Cups開發了3D列印空杯飲料，他們售賣的是空杯子，但是當你加水時，它們就會變成美味的能量飲料。 這是因為水與杯子底部的3D列印膠囊反應，產生飲料。 他們計劃釋出最初的四種口味的能量飲料。
7. 國防
時間和精度在防禦空間中至關重要。世界各地的軍隊試驗通過3D列印以增強其作戰能力。
3D列印將為國防提供的重大可能性，包括革新工業供應鏈，以及提供全新的技術能力。美國軍方已經推出了一些引人矚目的3D列印專案，包括製造榴彈發射器和無人機等。3D列印還可以使士兵在現場製作自己的藥品和用品。
綜上所述，3D列印可應用的方面可謂是方方面面，它的優點主要在於：高效、靈活、可替代傳統制造技術，十分適用於我們現今社會對小批量、個性化、快速化的生產要求。雖然還存在各式各樣的不足，但是前途是光明的，相信隨著科技的不斷進步和發展，3D列印技術會有更加豐富而深遠的應用。