3D打印建筑：青海有望领跑全国
在今年的青洽会现场，一个3.3米高的埃菲尔铁塔和酷似白鸽展翅造型的纽约世贸中心交通枢纽微缩模型引来众人围观，这些都是落户我省海东工业园区的青海明阳环保科技有限公司(下称“明阳科技公司”)通过3D打印技术完成的作品。
“建造这个车站美国花费了12年时间用了40亿美元，我们制作并展示这个模型，就是想说明3D打印技术非常擅长这类异形建筑，3D打印建筑的精度更高，使用的人工、材料更少，而且不会产生粉尘，建设工期将大大缩短。”青海明阳环保科技有限公司总经理张炜说。
利用青海石膏资源研发3D打印油墨材料
青海有着十分丰富的石膏资源。据1983年的勘探资料显示，青海已探明石膏储量27.88亿吨，特别是青海的海东地区有着优质的石膏矿藏，而西宁北山上裸露的白色矿层就是石膏矿。
张炜是土生土长的青海人，加上自己做了八年的石膏粉销售工作，张炜对石膏并不陌生。“做销售时我就发现，青海的石膏粉一吨只卖280元，而一家上海的企业用石膏粉手工制作家装建材，一平方米的价格是7000元。”这种对比让张炜深刻的感受到，没技术，青海人挣得都是辛苦钱，如果能用机械加工石膏家装建材，将大大提高石膏的附加值。
伴随着3D打印技术的诞生，石膏成为了3D打印的常用材料之一，这让张炜看到了石膏增值的潜力和机会。经过多方寻找，张炜与国际机构合作，研发出以我省石膏为主要材料的3D打印建筑油墨材料。此后，在省经济和信息化委员会的对接下，张炜进一步开展研发，利用发电企业、盐湖企业的废渣和尾矿的不同特性，生产不同的3D打印油墨材料。
“燃煤电厂会产生大量的脱硫石膏，脱硫石膏和天然石膏的成分很相似，用这种脱硫石膏加工3D打印建筑所需的材料，不仅能消纳大量的废渣，而且降低了3D打印建筑材料的成本。”张炜兴奋地说。随后，张炜还陆续研发出将青海的镁水泥、氧化镁、氯化镁、脱硫石膏、磷石膏、高低温盐等工业废料制成3D打印油墨材料的专利技术。
张炜说，我们计划重点开发建筑、家居减材、食品和医药包装四个领域，用天然石膏加工的3D打印油墨材料主要生产食品、药品及化妆品包装材料，这种材料可以回收再利用，也可以在一个月内完全降解。回收回来的材料可以用于建筑家装领域，而利用脱硫石膏等废料生产的油墨材料可以用在建筑领域，这不仅能实现资源的循环利用，而且通过绿色供给引导了绿色消费。
集成国际各领域先进技术打造3D打印产业链
根据国际咨询机构预测，到2025年，3D打印技术的经济影响每年高达5500亿美元。由于石膏矿制成的油墨材料是很好的无机材料，有着零甲醛、重量轻、成本低、耐火等特点，这足以吸引到国际上多个建筑墙体行业、工程机械领域国际最领先公司来到青海，加盟青海明阳公司。
全球最顶尖的建筑材料生产商德国可耐福、全球最杰出的机械制造公司德国爱立许集团、行业领先的设计数控公司意大利马迪克斯公司……七家国际巨头与明阳科技公司达成亚洲地区唯一合作伙伴意向，这些国际巨头的加盟，实现了3D打印建筑技术的最优设备匹配。同时，明阳科技公司通过与相关软件公司合作研发，已拥有九轴打印机器人，突破了又一个3D打印建筑的设计难题。
在明阳科技公司我们看到，3D打印建筑的过程就像是制作蛋糕时的裱花挤奶油，特殊的油墨材料一层层叠加，最终形成不同的建筑构件，将这些构件装配在一起就是一个房子，也可以将设备运至施工现场，直接打印出一体化的房屋。
“传统模式定制一个桌子需要半个月，而3D打印从输入设计图纸到最终打出成品只需要十几分钟；人工定制家具误差一般在2厘米，3D打印的精度是0.01毫米，而且一体化的建筑抗震性能更好……”为了让人们明白3D打印，张炜总会拿出一系列例子作说明。
目前，明阳科技公司已拥有12项实用发明专利。随着产品的不断开发，明阳科技公司的专利数量还将呈几何倍数增加。
互联网+3D打印满足个性化的定制需求
多个业内人士认为，今年起，3D打印建筑会进入一个产业爆发期。2015年，工业和信息化部、发展改革委、财政部研究制定并下发了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》，并已全面启动3D打印标准化制定工作。
“我们目前已准备启动3D打印建筑标准的制定工作。未来青海的3D打印建筑专项材料、3D打印建筑操作规范等有可能将成为国内行业标准。”张炜说，与传统建筑相比，3D打印建筑可以实现通过数字方式的转移，引发制造的去中心化和定制化。因此，我们想借助互联网技术，让3D打印建筑技术满足不同消费者的个性化需求，为每一个人提供属于自己的定制化服务。也就是说，消费者通过电脑选择或者输入设计图纸，就能拿到自己想要的定制产品。这个过程中，生产全部实现智能化机械制造，工人主要负责服务和售后。
目前，明阳科技公司已建立数字化建筑和装饰设计平台，并吸引上万名著名设计师将设计作品在网上展示并提供设计服务。消费者可以在家中用电脑选择下单，智能化工厂完成加工、制作，服务点的工作人员上门安装和提供售后服务，这将是建筑行业与互联网完美结合的深层次体验，是绿色供给引导绿色消费的大胆尝试。
目前，掌握油墨材料、设备、技术等核心技术之后，一条3D打印全产业链正在青海形成。6月14日，明阳科技公司的厂房已经开始浇筑地基，这里将打印出全球首个10万平方米3D打印建筑群。张炜说，我们希望通过这个过程，查找问题，进一步完善技术，并为参与制定3D打印的相关行业标准作好准备。
视点短评：请为创新铺路开路
前不久召开的全国科技创新大会上，习近平总书记指出，随着经济社会的不断发展，我国13亿多人民过上美好生活的新期待日益上升，提高社会发展水平、改善人民生活、增强人民健康素质对科技创新提出了更高要求。
但是，就在3D打印建筑这个全新的事物进入我们的视野时，当3D打印建筑全产业链落地青海想要做出更多的尝试时，却遭遇到了各种各样的阻碍。这其中，有些阻力来源于对这一新兴产业的不了解，有些则是原有标准滞后于新兴产业发展带来的阻力。
技术创新的关键在于体制改革与创新，在于自上而下的全力推动和引导，在于营造一个为创新开路，允许大胆实践和试错的环境。这是我们自身思想解放、创新工作方式的体现，也是以一种开放包容的心态接纳新事物，学习新知识的体现。
目前，多位专家学者建议，尽快制订3D打印建筑的国家标准，为这种创新技术的推广应用铺平道路。作为一直希望能够引进高技术含量、高附加值产业的青海来说，能够在3D打印建筑领域取得实质性的进展，更应该抓住机遇，乘势而为，做强做大。有人说，这个行业只有“第一”，没有“第二”，第二也许就意味着失败。因此，虽然我们无法改变自然环境相对恶劣的现状，但我们能够以自我革命的勇气提供更加宽松的创新创业软环境；虽然目前青海经济发展滞后,但改革创新的观念，利用先进技术推进跨越式发展的理念不能落后。请不要因为“没做过”而认为不可能，请不要因为“没有先例”而拒绝新事物，请为创新铺路，并为创新开路！
相关链接：什么是3D打印
3D打印是一种快速成型技术，通常是采用数字技术材料打印机来实现。它与普通的打印工作原理基本相同，只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”。打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。
通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如一个机器人、各种模型，甚至是房子等等。之所以通俗地称其为“打印机”是因为这一技术参照了普通打印机的技术原理，分层加工的过程与喷墨打印十分相似。
目前，3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。这一技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。
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