牙齿也可以“打印”吗？

还记得令人震撼的北京冬奥会开幕式吗？那晚，冬奥会主火炬“飞扬”以微火的形式点燃，简约新颖，富有深意，给大家留下了难以磨灭的印象。

告诉你，这主火炬是“打印”出来的！

不相信？其实这都不算什么。如果谁的牙齿掉下一颗，也能“打印”出新的来替换呢！

牙齿也可以“打印”吗？

是的！神奇的“万能造物技术”——三维打印，可以像美猴王的“七十二变”一样，帮你复制出一颗牙齿哟。

我们首先需要用计算机画出那颗牙齿的立体图形，然后把它“切”成一层一层的，每一层都有牙齿切面的精确形状。接着，电脑发送指令给3D打印机，打印机就会按照要求将原材料一层层叠加打印出来，牙齿也就制作出来了。

其实，3D打印机和普通打印机的工作原理基本相同，主要区别就是打印材料！

普通打印机的打印材料主要是墨水和纸张，3D打印机的打印材料可就多多了，金属、陶瓷、塑料、砂等都能作为打印材料。甚至面粉、鸡蛋、蜂蜜、巧克力、果冻、糖霜、果泥、土豆泥等也都能作为3D打印的原材料，打印出巧克力慕斯、千层蛋糕以及比萨等各种美味。是不是想想都要流口水了呢？

看，不仅仅是牙齿，3D打印还可以帮我们打印出水杯、蛋、汽车。甚至是房子、桥梁⋯…从某种意义上讲，万物皆可打印！

你肯定会觉得。这么神奇的3D打印应该是新兴技术吧？其实不然。早在约40年前它就已经出现了。

我国对3D打印技术的研发，开始于20世纪90年代。2005年6月，我国第一个3D打印的钛合金零件被装上中国空军歼-11飞机，完成3D打印技术标志性的一步。中国由此成为率先突破这一技术的国家。

这标志性的一步，走得并不容易！

因为在那个时候，一些国家已经宣布停止使用3D打印的方法制造航空器的大型关键构件，并且认为这条路根本走不通。

然而我国金属3D打印专家王华明并没有受到影响。他坚持认为3D打印技术的方向没有错，硬是在这条“走不通”的路上走了8年。

在这8年里，王华明带领团队坚持着一次又一次的实验。做实验，设备就必须24小时不停机，大家只能轮班盯机。

团队中有一位骨干成员，负责夜班，每天从晚上8点盯到第二天上午8点，坚持了七八年。

原理听起来好像很简单，但在实际实验过程中，王华明碰到了不知道多少难题。

“金属3D打印像是揉面，把粉和丝这样的原料，通过熔化这个过程，完成合金化，完成凝固，完成材料的制备，材料制备出来就已经是做成的复杂零件。”王华明形象地总结道。

有一次，有一个难度非常大的零件花了10多天的时间才打印出来，正当团队松一口气的时候，突然听到了炸裂声。

零件忽然开裂，只好想办法，找原因，从头开始……

王华明说：解决重大问题不是靠一天两天，必须静下心来，刻苦钻研。

坚持终于迎来收获。对于那段经历，王华明有品味回甘的感觉。他说：“从来没想过在有生之年能把自己做的3D打印零件装在飞机上。因为一般搞航空的人，可能从大学毕业开始做，到60岁退休，做的东西也上不了飞机。我们当时很自豪，做了一件破纪录的、有里程碑意义的事。”

王华明和他的团队并没有就此止步，而是又把目光瞄准了打印更大的装备上。他们再一次成功：用咱们中国人自己研制的3D打印技术——激光立体成型，做出了国产大飞机C919机头钛合金主风挡整体窗框。

这项技术怎么样呢？有比较才能有鉴别。

如果用传统技术，我们需要花两年时间，支付200万美元才能制造出C919机头主风挡窗框；王华明团队用这个技术，可以在55天内，以十分之一的费用就加工制造好，而且性能优异！

2015年，王华明当选中国工程院院士，成为中国“金属3D打印”技术领域的第一位院士。

凭借3D打印技术，我国在飞机、火箭等重大装备的制造领域第一次跻身世界先进水平。

把想象变成现实，怎么想都是件令人激动和开心的事情。科技改变生活，随着3D打印技术的普及，我们也渐渐享受到技术给生活带来的改变和进步。

供稿单位：重庆市产学研合作促进会
作者：潘复生，中国工程院院士、重庆大学教授、重庆市科学技术协会主席

审核专家：毛弋，重庆市科学传播专家团首席专家，重庆电子工程职业学院教授

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