在醫療、建筑、陶瓷等領(lǐng)域深化應用 3D打印，加速融入生產(chǎn)生活（深閱讀）
本報記者 史自強 沈靖然 王 丹
《人民日報》（2026年02月01日 第 04 版）
習近平總書(shū)記在中共中央政治局第二十四次集體學(xué)習時(shí)強調：“培育發(fā)展未來(lái)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(dòng)權，對于發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、建設現代化產(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(huì )全面進(jìn)步，都具有重要意義?！?/p>
3D打印，也稱(chēng)增材制造，是以數字模型為基礎，將材料逐層堆積制造出實(shí)物的新興制造技術(shù)，是推動(dòng)我國新質(zhì)生產(chǎn)力培育發(fā)展的重要力量，也是未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長(cháng)點(diǎn)。從醫療器械、建筑材料到陶瓷工藝品，3D打印技術(shù)正在各行各業(yè)深化應用，加速融入生產(chǎn)生活，為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和民生福祉增色添彩。
——編 者
醫療器械更精密
“醫生，做牙貼面會(huì )不會(huì )傷牙？”在北京大學(xué)口腔醫院的診室里，一名患者詢(xún)問(wèn)。醫生孫玉春拿著(zhù)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？“以前利用傳統機械加工的牙貼面，最薄也有300微米?！敝貞c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)現了牙貼面厚度的大幅縮減。
位于重慶兩江新區的摩方精密生產(chǎn)車(chē)間里，一臺臺面投影微立體光刻設備安靜運作。紫外光束以2微米精度精準投射在光敏氧化鋯漿料表面，按照牙貼面三維數字模型，將實(shí)物逐層堆疊成型。經(jīng)過(guò)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(shí)攻克材料、設備和工藝三道難題?！笆紫仁茄趸啙{料，要保證流動(dòng)性適合打印，且能在燒結后保持強度；其次是3D打印機需實(shí)現微米級公差控制；還有打造醫療級潔凈生產(chǎn)環(huán)境，這更是難點(diǎn)?！睏铎痴f(shuō)。
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)口腔醫院組建聯(lián)合實(shí)驗室，共同研發(fā)3D打印牙貼面，該項目獲批“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專(zhuān)項。
歷經(jīng)上千次試驗，研發(fā)人員利用面投影微立體光刻設備進(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(lèi)醫療器械注冊證?！袄迷撛O備，我們終于‘打印’出了過(guò)去想做卻做不出來(lái)的超薄貼面，實(shí)現了少磨甚至不磨牙修復?！北本┐髮W(xué)口腔醫院口腔修復科主任劉云松說(shuō)。
3D打印制造的醫療器械，前景如何？這還得靠市場(chǎng)驗證。
重慶兩江新區蓬勃發(fā)展的前沿新材料產(chǎn)業(yè)集群，為3D打印醫療器械走向市場(chǎng)提供了重要支撐?！澳壳皣鴥纫延邪儆嗉铱谇会t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(guò)萬(wàn)片?！睏铎痴f(shuō)。
不僅是牙貼面產(chǎn)品。在血栓治療方面，3D打印的螺旋磁性機器人直徑僅2.15毫米，能在血管中自主導航到血栓位置；在青光眼治療方面，3D打印的導流器材能極大簡(jiǎn)化傳統手術(shù)流程……如今，3D打印技術(shù)正在醫療領(lǐng)域探索更多可能。
建筑造型顯創(chuàng )意
在河北雄安新區容東片區中央主軸的南端，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(wàn)平方米，設有多功能劇場(chǎng)、報告廳、辦公及商業(yè)空間等，未來(lái)將用于滿(mǎn)足雄安新區群眾文化及生活需求。主樓兩翼設計有巨型曲面，外形如同白鷺展翅，靈動(dòng)而優(yōu)美，表面還設計了復雜的水波紋肌理和色彩漸變。其創(chuàng )意，源自歐陽(yáng)修《采桑子》中的“一點(diǎn)滄洲白鷺飛”。
作為國內最大規模的建筑3D打印應用工程之一，“雄安之翼”彰顯了新質(zhì)生產(chǎn)力的優(yōu)勢?！安捎脗鹘y工藝，難以適配它獨特的造型?！蓖瑵髮W(xué)建筑設計研究院（集團）有限公司“雄安之翼”項目建筑師趙奕清介紹，“因此，項目采用3D打印構件，搭建雙翼外立面，以實(shí)現復雜形態(tài)與設計寓意的精準落地?！?/p>
前期，為保障新技術(shù)的大規模應用，項目方進(jìn)行了一輪輪細致深入的論證：討論3D打印技術(shù)可行性，通過(guò)電腦模擬施工，試制1∶1大樣進(jìn)行性能測試……如今，在施工現場(chǎng)，可見(jiàn)“雄安之翼”的主體結構已建設完成，工人站在登高車(chē)上，將一塊塊打印好的彩色建筑構件安裝在主樓的鋼結構上。
這些構件，一部分來(lái)自“雄安之翼”主樓一層的“膠囊工廠(chǎng)”。在那里，有一臺巨大的機械臂式3D打印機，24小時(shí)不間斷工作，產(chǎn)出的構件即可就地使用。
“這臺打印機以改性塑料為主材，打印出的構件均為雙曲面中空結構?！薄靶郯仓怼表椖?D打印技術(shù)顧問(wèn)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打印機同步工作。項目所需的4000多塊構件，每一塊的大小、彎曲度都獨一無(wú)二。
“值得一提的是，3D打印構件采用的改性塑料，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(shí)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(lái)沉甸甸的獲得感。
陶瓷技藝添活力
拉坯、利坯、蘸釉、蕩釉……江西景德鎮瓷器素有“過(guò)手七十二，方克成器”之說(shuō)。每一件精美瓷器的誕生，都需要經(jīng)過(guò)繁復細致的工序，要實(shí)現全程手工一體化成型，殊為不易。當下，藝術(shù)創(chuàng )作追求復雜的內外結構、高精密度與個(gè)性化表達，對陶瓷制作提出了更高要求。
3D打印技術(shù)，讓陶瓷設計制作煥發(fā)新的生機活力。
走進(jìn)微瓷科技（江西）有限公司的智造車(chē)間，一臺臺設備噴頭根據數字指令，將粘結劑精準噴射在鋪平的白色粉末上，層層疊加，一個(gè)復雜構件便逐漸成型。另一邊，技術(shù)人員從完成打印的粉堆中，輕柔地“挖出”一個(gè)完整無(wú)損的瓷坯。這便是微瓷科技自主研發(fā)的高精度陶瓷粘結噴射增材制造技術(shù)。
“這項技術(shù)實(shí)現了三大突破?！蔽⒋煽萍脊究偨?jīng)理黃萬(wàn)成說(shuō)：更精，打印層厚度可降低到0.1毫米；更穩，將燒結收縮率控制在1%以?xún)?，解決了復雜陶瓷器件燒制過(guò)程中易變形的痛點(diǎn)；更易量產(chǎn)，不僅能滿(mǎn)足個(gè)性化定制，還能實(shí)現小批量柔性生產(chǎn)。
傳統陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)需要開(kāi)模，起訂量一般在二三百件，而3D打印無(wú)需模具即可直接打印。這使得陶瓷設計師能夠以更低成本快速地將創(chuàng )意轉化為實(shí)物，開(kāi)展市場(chǎng)測試，從而提升陶瓷產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的靈活性與市場(chǎng)適應性。
在公司展廳，時(shí)尚飾品、國潮玩偶等豐富多樣的3D打印陶瓷產(chǎn)品，展示著(zhù)“科技+陶瓷”的魅力?！翱萍假x能，讓陶瓷藝術(shù)進(jìn)一步打開(kāi)了高附加值空間?！秉S萬(wàn)成說(shuō)。
3D打印技術(shù)，也拓展了制瓷技藝的學(xué)習研究空間。
微瓷科技公司設有景德鎮陶瓷大學(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(kāi)展研學(xué)交流活動(dòng)、聯(lián)合創(chuàng )作項目，成為活躍的“產(chǎn)學(xué)研”交叉點(diǎn)。
“我們定期向高校師生開(kāi)放參觀(guān)，舉辦技術(shù)講座，還提供打樣服務(wù)，用來(lái)支持他們研究課題?！秉S萬(wàn)成介紹，這種深度合作，讓未來(lái)的陶瓷設計師們能盡早熟悉并運用數字制造工具，助力了奇思妙想的落地，也拓展了陶瓷的應用邊界。
景德鎮陶瓷大學(xué)的學(xué)生黃聲權，就是受益者。他設計的陶瓷擴香牌，上層是鏤空設計，內里結構復雜，如果用傳統工藝制作，模具成本高、耗時(shí)長(cháng)、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(gè)創(chuàng )意快速實(shí)現并走向市場(chǎng)。
新技術(shù)點(diǎn)燃“新窯火”。3D打印，為制瓷這門(mén)古老技藝打開(kāi)了創(chuàng )造性轉化、創(chuàng )新性發(fā)展的廣闊空間。
本期統籌：劉靜文
