近日,中國工程院院士、西安交大教授盧秉恒在會上介紹說,在美國,采用3D打印技術制造的F-35戰斗機已進行了試飛,包括3D打印機在內的智能制造裝備發展迅速,我國政府應高度重視,通過多種手段加快制造裝備的智能化,為我國的軍工及多個民用領域服務。3D打印技術不僅大大提高了“難產”的F-35戰機的部署速度,而且能節省數十億美元成本。原本相當于材料成本1-2倍的加工費,現在只需原來的10%。
隨著3D打印機的普及,中國在產業上的應用將拓寬到航空、汽車、醫療等多個領域。據預測,到2016年中國將超越美國成為全球最大的3D打印機市場。日本媒體表示,3D打印對于中國企業在金屬模具的制作技術上有很大的幫助和提升,這也將促進中國企業在國際市場上的競爭力越來越強并追趕世界先進水平。中國3D打印技術產業聯盟表示,到2016年,中國3D打印機市場規模將擴大到100億元,是2012年的10倍,中國將超越美國成為全球最大的市場。
盧秉恒介紹,制造裝備經歷了三個階段的發展:第一階段是電氣化,第二階段是數控化,第三階段及今后的發展方向是智能化。根據工程專家的構想,智能機床擁有許多傳感器,具有全面采集信息,“感知”外界變化的本領。智能機床還擁有強大的軟件系統,能根據加工狀態的監測信息實時改進各項參數,達到制造的最優化。
目前,在中國市場上熟悉可見的3D打印機絕大多數系歐美產品。近來不斷涌現出的國產3D打印機成為推動產業應用迅速擴大的主要原因,但3D打印的產業的發展同時也會引發一些問題。
3D打印制造知識產權引發擔憂
最近,一家英國游戲公司給某3D打印機商家發出了停業“命令”,原因是該商家打印出了該公司的流行桌面游戲“戰錘”中人物的實體模型。還有,一位荷蘭設計者給Thingivers發送了“下線通知”,作為3D打印機設計編碼的在線信息庫,Thingivers可以讓任何人在線免費下載并分享這位設計師的設計。
另外,備受爭議的瑞典文件共享網站“海盜灣”一直是世界各地的訴訟目標,今年該網站也對外宣布,要開始著手一項共享3D印刷設計新服務的消息。美國有線電視網絡媒體公司HBO發給費爾南多·索薩一封“停止和終止函”,要求他停止銷售由3D打印出來的模仿HBO劇集《權力的游戲》中鐵王座的iPhone底座。
3D打印本身實質上是一種復制,而著作權所要禁止的恰恰就是非法復制。當然,著作權法保護具有“獨創性”的作品,像小說、油畫、音樂等都屬于著作權法保護的作品,但這些與3D打印關系不大,3D打印主要涉及“產品的外型與結構”的版權保護問題。
3D打印可以視為對“實用藝術作品”的復制,如果這種復制未經作者授權,便可能被視為侵權。然而,在判斷3D打印侵權問題時,還需要關注3D打印的方式。目前3D打印主要通過以下三種方式進行:第一,從立體到立體,即通過電腦中的3D立體模型,打印出立體物品;第二,從文字到立體,即通過在電腦中輸入一段文字描述,如長方形,高18公分,寬20公分,顏色為紅色等,進而打印出對應的物品。第三,從平面到立體,即電腦中是一個平面圖形,通過3D打印程序,打印出立體圖形。
我國著作權法對此問題避而未談,實踐中爭議頗大。在2006年的“復旦開圓案”中,被告在未經合法授權的情形下,將平面的生肖卡通形象轉換成立體的儲蓄罐,被法院認定為侵犯了原告的復制權。然而在“摩托羅拉著作權案”中,法院卻認定,摩托羅拉公司按照印刷線路板設計圖生產印刷線路板的行為是生產工業產品的行為,不屬于著作權法意義上的復制行為。顯然,同為“平面到立體”的方式,法院在是否構成復制問題上的判斷卻完全不同。參考《伯爾尼公約》對“復制”的規定,它包括“任何方式”、“任何形式”的復制,這種開放性的措辭顯然對著作權保護提出了較高的要求。更為重要的是,在3D打印時代,此種“復制”方式必將泛濫,有必要在立法中明確此種“復制”方式,以便保護著作權人的合法權益。
3D打印可能對健康有害
普通的商用3D打印機卻很少或幾乎沒有考慮過排放物方面的問題。在一項針對家用3D打印機顆粒物的排放研究當中,美國伊利諾理工大學的研究人員發現這類設備在不通風的區域工作時可能會對人體健康產生潛在危害。
研究人員們共進行了三項實驗。第一個實驗,開啟兩臺打印機,使用聚乳酸做低溫打印,結果最低每分鐘釋放200億個超微顆粒。第二個實驗中,兩臺打印機使用聚乳酸,另三臺使用ABS,結果每分鐘釋放的超微顆粒驟增。第三個試驗中,三臺打印機使用ABS進行打印,每分鐘釋放的超微顆粒也同樣令人吃驚。
測試結果表明,僅開啟聚乳酸為原料的兩臺打印機時,空氣中的超微顆粒會增加三倍。當5臺機器同時工作時,超微顆粒增加近15倍。超細顆粒能沉積在肺部,并直接被攝入血液當中,濃度較高時,可能會引發肺病、血液以及神經系統疾病甚至會導致死亡。
研究人員建議,由于目前大多這些設備是作為獨立的產品出售,沒有任何排氣通風或過濾配件,在通風不足或未經過濾的室內環境中操作時,應謹慎使用該類產品。同時,他們還建議進行更多的對照實驗,從根本上評估更廣范圍的桌面3D打印機顆粒物的排放。
另外,目前供3D打印機使用的材料無外乎石膏、無機粉料、光敏樹脂、塑料等。有業內人士稱,其中一些3D打印材料本身就具有潛在的危害性:塑料、樹脂等大多難以降解,一旦大規模運用恐怕會給人體帶來致癌危險。所以,在選擇3D打印材料上,也需要考慮其是否環保以及是否具有可持續性。
3D打印對傳統制造業的影響
從應用的領域來看,目前3D打印主要應用于原型制造、模具制造和直接制