制砂难道需要很难的尖端技术吗？直到现在，我们国家才刚刚突破一项制砂技术，大大改变了此前被西方国家“卡脖子”的历史。
今天我们要说的这一项制砂技术，主要用到的是一些有关3D打印材料的特殊砂材，包括金属砂、塑料砂等等。曾几何时，这项技术一直被很多欧美发达国家垄断，其他国家想要进口使用需要得到前者的专利允许。
我们国家曾经也是有求于人，可时至今日，中国人终于有能力打破这项技术壁垒。那么，这项3D打印砂到底拥有怎样的技术奥秘？如今的我们又做到了怎样的技术突破？
什么是3D打印砂？
我们先来说一下听起来很高级的3D打印技术，这项技术其实源于上世纪八十年代，一位来自美国的计算机专业科学家最早提出了有关实体打印的技术理念。九十年代，美国麻省理工学院实现了从概念变为现实的突破，获得了历史上第一项3D打印技术专利。
很快，3D打印技术被应用于商业市场，并且在接下来的二十一世纪迎来了井喷式的发展。
一开始这项技术的应用领域比较狭窄，基本上是以单一的工业制造为主。所使用的打印材料也没有多么复杂，都是一些一般质量的液体以及粉末混合物，再通过电脑计算机的运行把它们一层层拼凑起来。
随着3D技术的发展和应用领域拓宽，对于的使用材料的要求也越来越高。尤其是进入二十一世纪以后，3D打印技术已经炉火纯青，甚至可以用来制作一比一的汽车和比基尼服装。
可想而知，此时的打印材料也不再是最初那么简单，我们统称这些为3D打印砂。
首先是塑料砂，这是目前所有3D打印技术中应用最广泛的材料类型。一般不用于人体而且质量要求相对较低的打印产品，人们还是会以塑料砂为主要原料，顶多就是在可食用方面做得比之前更安全了。比如现在一些网购平台或者小超市里售卖的便宜玩具，只要实现3D打印技术，就能够大大降低这些产品的生产成本。
其次还有钛合金、不锈钢这样的金属砂，这就比塑料砂提高了一个档次。
金属砂在很多方面都有塑料砂所不具备的优势，质量过硬就是其中最关键的一环。有了金属砂的加入，3D打印技术才有可能涉及到更高深的科技产品领域。就像前文提到的3D打印汽车那样，光靠塑料可完不成这项任务。
2012年，英国科学家首次将这一技术应用到人体健康以及医学领域，以人体细胞为打印砂，用3D打印技术制作出了人造肝脏组织。七年后，以色列研究人员在这一技术的基础之上，打造出了一只完整的人造心脏，实现了人类医学史上的奇迹。
除此之外，还有比人体细胞更高级复杂的生物打印砂，包括动物组织细胞和植物树脂等等。就在今年五月，以色列一家食物公司刚刚通过3D打印技术复制出了一块可食用的人造鱼肉，据说它的口感与真鱼肉没有什么区别。
可是通过我们的介绍大家也不难看出，就像汽车、计算机、手机等行业一样，不管是美国、英国还是以色列，3D打印技术的领头羊依然是西方发达国家。只要核心技术继续掌握在他们手里，其他国家就很难在3D技术领域有所发展。
3D打印技术为什么要掌握在自己手里？
作为整个技术的关键，打印砂就是能否掌握3D打印技术的核心所在。诚然，3D打印技术在目前确实还算不上国家战略性的尖端技术，但是从其高速的发展情况来看，早晚它的地位也会有所上升。
所以，我们首先需要重视的3D打印技术的发展前景和战略地位。如果说3D打印技术还停留在二三十年前的发展水平，大不了就是生产几个玩具或者其他生活用品的时候多花一点钱而已。
但是现在，3D打印技术已经上升到重工业生产和医药医学，这都是关系到国家安全与百姓生活的重要领域。即便是简单的制造业领域，3D打印所占的市场份额也已经达到了十分之一。
如果我们不把3D打印砂和其他相关技术掌握在自己手里，就代表着需要向那些发达国家请求进口。我们就拿最具代表性的美国为例，即便是用成本低的轮船运输，这大洋两岸一来一回，每一吨普通打印砂的单价运费就高达两千元人民币。
随着中国的技术突破，国产打印砂应用到生产中，成本比之前降了三分之二，等于在产量上足足提升了三倍。
其实成本问题倒是其次，毕竟能用得起进口打印砂的公司都不是一般公司。关键还是在于人家愿不愿意卖，要不然给多少钱也是白搭。
前文提到，3D打印技术对于一个国家的战略地位越来越高，这些原本掌握核心技术的发达国家不会再轻易售卖3D打印产品和打印砂，开始实行一种技术封锁政策，尤其是针对我们这种需求量大的国家。
所以在这种情况下，我们国家的技术自主就显得更为重要。可是这项技术研究起来哪有那么容易，就像曾经摸索过的所有自主发展道路一样，只有经历百折千回才能看到柳暗花明。
我们国家的研究工作人员们从打印砂入手，通过多年努力，终于实现了中国3D打印技术突破。
3D打印砂型芯技术的研究
从专业角度出发，这项被中国人攻克的难关叫做3D打印砂型芯技术。简单来说，就是我们国家找到了成本更低、质量更高的3D打印专用砂，而且已经形成了属于自己的发明专利。具体的打印砂配料我们当然是不得而知，不过通过相关报道，我们还是能够看到中国打印砂的研究奥秘。
首先是我们国家生产的3D打印砂具有可再生性和重复利用性。我们拿小时候经常玩的橡皮泥为例，同一块橡皮泥可以被塑造成很多样子，但是每玩一次，它的可塑性就会降低一个档次，直至我们再也没法捏出形状。
这就是产品的使用寿命，3D打印砂也可以被我们理解为是更高级的橡皮泥，它同样具有使用寿命。而在所有同类产品中，只有使用寿命高才能更具竞争力。
在这一点上，中国的打印砂占到了领先世界的位置。这一技术的关键在于固化剂和专业树脂，只要这两项配料得到足够支撑，我们在打印砂重复利用方面就可以把成本节省至四分之一。
再有就是产品的耐腐蚀性，也就是中国打印砂本身的质量。归根结底，打印砂其实就是一种模具原料，需要在某种环境的前提下才能塑造成型。
可是随着环境的变化，打印砂能不能适应就显得非常重要，尤其是出现升温、变压等明显物理变化的时候。在这个项目的研究上，中国团队已经实现了尖端技术的攻克，真正把中国自己生产的3D打印砂做到了保质保量的要求。
结语
那么，随着我们技术自主能力越来越强，现在的中国能不能摆脱外国的技术限制，不再依赖相关产品的进口呢？
从理论上来说，这一点目前尚未实现。因为虽然实现了打印砂的技术突破，但是我们国家还有很多学科问题需要与其他国家互相学习商讨，属于这项技术的未来前途仍然充满挑战。
无论什么行业，无论什么领域，唯有不放弃对更高品质的追求，才能攻克一道又一道难关，助力我们国家的技术自主与科技创新。
也许我们的3D打印技术还没有达到完美，但是中国的研究工作人员会始终以此为目标努力，争取早日突破越来越多的技术壁垒。也希望社会上的我们给予3D打印行业更多的关注，尤其是志存高远的学生朋友们，能够把自己的能力投入到国家发展建设的浪潮中。
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