Tehnika 3D tiska je proces izrade trodimenzionalnih objekata ispisivanjem uzastopnih slojeva pojedinih materijala uz pomoć pisača.

"To je kao nizanje bezbroj slojeva A4 papira. Njihovim slojevitim slaganjem se dobiva kubni model. Tako ovdje, primjerice, možemo jasno vidjeti okvir automobila."

Korištenjem plastičnih 0,15 milimetrskih filmova i posebnog ljepila, 3D pisač može ispisati solidan model automobila u roku od nekoliko sati.

Nedavno su kineski znanstvenici sa Sveučilišta Hangzhou Dianzi i nekih drugih sveučilišta razvili, prvi u Kini, trodimenzionalni "printer" biološkog materijala. Oslanjajući na to, znanstvenici su mogli isprintati nos, uši, jetru i druge organe.

Profesor Xu Minen, voditelj ekipe 3D printera biološkog materijala rekao nam je da za 3D tisak biološkog materijala treba živu stanicu. Kako bi održavali životnost stanica, znanstvenici su dizajnirali namjensku mlaznicu. No istovremeno postoji i drugi zahtjev, da bi stanice bile uobličene u željeni organ, trebaju medij prijenosa. Što je to, poslušajmo profesora Xu Minena.

Xu Minena: „Moramo koristiti poseban koloidni materijal tako da mekane stanice neće biti oštećene. Što više, imamo i posebnu tehniku oblikovanja koja osigurava da se materijal ne slomi nakon printanja."

Profesor Xu je predstavio da stanice žive u organima koji se ispisuju, te će nakon implantacije u tijelo te stanice i dalje rasti, te konačno potpuno proždrijeti vezni hidrogel, čime novi organ u potpunosti srasta.

Xu Minena: „U pokusima na životinjama, krvne žile su rasle uzduž kanala koje smo dizajnirali sve do unutar kosti. Nakon dva mjeseca, kada smo ponovo obavili promatranje, cijeli kanal je degradiran, te su stanice urasle u kost i formirale autologne koštane stanice."

Dodao je da na svijetu za sada postoje samo četiri bio-pisača ovog tipa, dva u Sjedinjenim Državama, jedan u Njemačkoj i jedan u Kini.

Prije 20 godina, tehnologija 3D tiska bila je rođena u Sjedinjenim Američkim Državama. Uz brzi razvoj digitalne tehnologije i znanosti o materijalima u posljednjih nekoliko godina, 3D tisak postupno se sve više primjenjuje.

Na kraju prošle godine prvi je 3D foto studio u Kini, Suntop 3D tisak bio otvoren u Pekingu, a nakon pola godine, već je bilo otvoreno i drugih sedam ili osam sličnih foto-studio u zemlji.

Gospodin Shao Moyu je direktor marketinga kompanije Peking Suntop znanost i tehnologija. On je rekao da je najveća prednost 3D tiska da se može stvoriti sve što poželimo. Prije se mora nabaviti kalup za objekt pa ih tek onda masovno proizvoditi. Uz 3D tisak se slobodno može isprintati prema modelu, slici, fotografiji ili vlastitoj zamisli.

Shao Moyu: „Uzmimo lutke kao primjer, u tradicionalnom proizvodnom procesu, ako želim neke figure iz crtanih filmova koje nisu masovno proizvođene, troškovi su visoki. A uz 3D tisak sami mogu ispritati bilo kakve figure koje želim, a ne bih trebao ovisiti o proizvođačima."

Sve ovo zvuči kao sofisticirna visoka tehnologija? No, gospodin Shao kaže kako načela tehnologije 3D tiska zapravo nisu komplicirana.

Shao Moyu: „Materijal je isporučen kroz cijev do mlaznice, a mlaznica rastopi materijal visokim temperaturama, a zatim gomila slojeva po sloj i na kraju formira se trodimenzionalni proizvod, to je zapravo slično slikarstvu."

Ako pogledamo diljem svijeta, groznica 3D tiskanja stalno raste. Belgijski inženjeri koriste 3D printer da stvore prototip automobila Arion u punoj veličini, čija najveća brzina može doći 141 kilometar na sat.

Nizozemski arhitekt planira koristiti tehnologiju 3D tiskanja za izgradnju objekta u obliku matematičke topologije Möbius stripa, a takav poseban materijal za tisak je čvršći od betona. Čini se da 3D tisak ljudima pokazuje novi, svemoćan svijet.

U stvarnosti, zbog trenutne visoke cijene ispisa, 3D Studio još uvijek posluje s gubitkom i nalazi se u fazi promocije.

Ukoliko uzmemo Suntop studio 3D tisak kao primjer, nema puno kupaca koji tamo zapravo troše novac. No, za one koji dolaze ovdje istražiti poslovne mogućnosti, one su bezgranične. Klijentica iz Bolnice za majčinstvo htjela je vidjeti može li 3D tisak ispisivati trodimenzionalne slike fetusa.

„Prodavač: Trenutno opći 3D ispis fetusa koristi materijal od smole.

Kupac: Kolika je cijena tog printa?

Prodavač: Nekoliko milijuna yuana.

Kupci: Oko milijun yuana, je li tako?

Prodavač: Ne, nekoliko milijuna."

Isprintani trodimenzionalni model fetusa kroz njegov ultrazvučni pregled, takva usluga već davno postoji u Japanu i pruža ga medicinsko-inženjerska tvrtka. Unatoč viskoj cijeni 3D printera i odgovarajućih materijala, klijentica iz Bolnice za majčinstvo još uvijek vjeruju da će ova usluga imati vrlo dobro tržište u Kini.

3D tisak je zapravo tehnologija brzog oblikovanja temeljena na digitalnoj datoteci modela te koristi metalni prah, plastiku ili druge materijale koji se mogu lijepiti pri izgradnju objekta ispisom tipa sloj po sloj.

U Kini, 3D tisak je već opsežno primjenjuje i u stvarnom životu. Primjerice, 3D ispisane metalne kosti se uveliko klinički primjenjuju.

Liu Zhongjun je direktor odjela ortopedije treće bolnice pri Pekinškom sveučilištu. Na klalješnici njegova pacijenta je bila lezija, te je trebalo implantirati umjetnu titanijevu kost kao podršku tijelu.

Za razliku od ranije, komad kosti usađen u pacijenta je ispisan 3D pisačem. Trenutno je više od 40 ortopedskih bolesnika uključeno u klinička ispitivanjima pod vodstvom doktora Liu Zhongjuna. On je optimističan za budućnost ove tehnologije.

Liu Zhongjun: „Od trenutka kada implantiramo 3D tiskane kosti unutar vratne kralježnice do sad je prošlo već pola godine od prvog slučaja. Možemo reći, kako promatramo pojedine slučajeve, spoj kosti u tijelu ide dobro i učinak liječenja je vrlo dobar."

Liu Zhongjun se bavi poslom ortopedije već gotovo dva desetljeća. Prije se on nije zadovoljavao tradicionalnim načinima proizvodnje implantata. 2009. godine je slučajno došao u dodir s 3D tehnologijom tiska.

Liu Zhongjun: „Ova tehnologija stvarno me prosvijetlila. Što je najveća prednost 3D tiska? To jest da ljudi mogu time stvoriti bilo kakve oblike."

On je postavio svoju ideju o tvrtki za proizvodnju medicinske opreme te ubrzo nakon toga oni su ovu ideju i ostvarili uspješno ispisavši nove vrste složenih oblika implantanata koje tradicionalni proces izrade ne može proizvesti.

Dok je materijal isti kao kod tradicionalnih implantata, 3D ispisane kosti mogu se ne samo brzo prilagoditi različitim oblicima kostiju pacijenata, uz dosta ispisanih pora na površini implantata. 3D ispisane kosti mogu i ubrzavati proces integracije ljudskih kostura s implantima. Liu Zhongjun najviše želi da se i dalje širiti primjenu 3D tiska u medicini.

Liu Zhongjun: „Mislim da na platformi našeg laboratorija možemo uspostaviti medicinski istraživački centar 3D tiska i vidjet ćemo što možemo učiniti."

Uz proširenje aplikacije 3D tiska, tvrtka se bavi razvojem i istraživanjem te prodajom 3D pisača. Guo Qiao, marketinški direktor tvrtke Beijing TierTime Technology Co. Ltd., ovih je dana dobrog raspoloženja. Sad je prošlo samo pola godine, a prodaja stolnog 3D pisača njegove tvrtke već je predmašila iznos koliko je postigla cijele prošle godine. Za nešto više od godinu dana, Guo Qiao bi trebao predstaviti proizvod klijentima, a sada će ići na izložbi često okružen mnogobrojnim kupcima.

Na kraju 2012. godine američki je časopis MAKE objavio ljestvicu potrošačkih 3D printera. 3D printer tvrtke Beijing TierTime Technology je zbog stabilnosti, visoke preciznosti ispisivanja te dobre izvedbe u svim segmentima imenovan prvim.

Guo Qiao: „Cijena našeg 3D printera je na domaćem tržištu 9.999 yuana ili 1.649 dolara na stranim tržištima. Prošle godine smo prodali četiri ili pet tisuća primjeraka. A prodaja ove godine je do sad već dostigla razinu prošle godine."

Iako je ovaj 3D printer na globalnom tržištu osvojio značajnu bitku za tvrtku Beijing TierTime Technology, tvrtka je tek na prvom koraku.

Guo Qiao: „Još daleko zaostajemo za vodećom svjetskom razinom. Primjerice, neke američke vojne postrojbe su opremljene 3D pisačima. Ukoliko je dio oružja ili naprava slomljen, odmah ga ispišu na licu mjesta. Oni to zovu izravnom digitalnom proizvodnjom."

Trenutno je godišnji prihod najveće kineske tvrtke za opremu 3D tiska tek nekoliko desetaka milijuna yuana. Najveći proizvođač 3D printera, američka tvrtka Stratasys je u 2012. ostvarila prihode od 322 milijuna dolara.

Globalna veličina tržišta 3D printera u 2012. godini bila je oko 2,2 milijarde dolara, a ova industija je već stupila u fazu brzog rasta, dok se ta industrija u Kini trenutno važe sa samo nekoliko stotina milijuna yuana ili nekoliko desetaka milijuna dolara.

Iako veličina industrije 3D tiska još nije u Kini velika, ulaganje u nju se već u svim aspektima brzo isplati. U siječnju je Kineski savez industrije 3D tiska dogovorio s gradom Shuangliuom u pokrajni Sichuan način zajedničkog ulaganja sredstava u iznosu od 500 milijuna yuana. Tim bi se novcem izgradio inovacijski centar tehnologije 3D tiska.

U ožujku je prvi kineski Industrijsko-inovacijski centar 3D tiska službeno započeo s radom u gradu Nanjingu (u provinciji Jiangsu). Pokrajinske vlasti Jiangsua su započele odgovarajuće korake za podržavanje razvoja ove industrije.

Grad Qingdao u provinciji Shandong je u svibnju stavio 3D tisak kao strateško važnu novu industriju u tom gradu.

Po mišljenju Lin Fenga, direktora Odjela za strojarstvo pri sveučilištu Qinghua, prebrzi i iracionalan način razvoja nije ono što treba kineska 3D industrija.

Lin Fenga: „Poticaj izgradnji mnogobrojnih centara i kupovini opreme za 3D industriju je kratkoročan. Za sada 3D tisak je još mala grana industrije, čak i u SAD privredi samo oko dva milijardi dolara, a u Kini samo nekoliko sto milijuna yuana. Dakle, ako prebrzo snažno ulažemo previše sredstava u tu industriju, možda ćemo ponoviti primjer fotonaponske industrije. Prevelika, prebrzo razvijana."