在3D打印方面，俄羅斯目前有東西兩大研發(fā)集群?！皷|方團隊”是以俄科學院西伯利亞分院、西伯利亞國立工業(yè)大學、托木斯克理工大學和當?shù)毓I(yè)園的研發(fā)人員為核心的創(chuàng)業(yè)團隊?！皷|方團隊”研制出首臺太空3D打印樣機。

“西方團隊”是位于莫斯科附近的“斯科爾科沃”創(chuàng)新中心，在當?shù)貏?chuàng)業(yè)基金和官方資金支持下，該中心已培育出以3D打印技術生產(chǎn)實用工業(yè)品的多家企業(yè)。

俄羅斯科學界于21世紀前十年開始研究與先進制造技術相關的新工業(yè)化課題。俄非商業(yè)獨立研究機構“宏觀經(jīng)濟分析與短期預測中心”2014年發(fā)布報告說，俄在新材料、信息技術、與3D打印相關的生物醫(yī)學技術研發(fā)等領域有一定基礎優(yōu)勢，可為俄發(fā)展先進制造技術提供支持。該國生產(chǎn)企業(yè)已從2010年開始擴大采購生產(chǎn)設備，并會保持對先進制造設備的需求。

2014年9月，俄經(jīng)濟現(xiàn)代化和創(chuàng)新發(fā)展委員會舉行主席團會議，為俄發(fā)展先進制造技術確定了基本方向。俄開展新型工業(yè)生產(chǎn)的關鍵在于構建適合本土先進制造技術發(fā)展的模式，增材制造（3D打印的另一種說法）、計算機模型、人工智能、信息技術和機器人技術是俄學習推廣先進制造技術的優(yōu)先方向。

主席團發(fā)表的報告說，俄在發(fā)展3D打印技術時需重點研發(fā)“選擇性激光燒結和熔融”、粉末注射成型、打印產(chǎn)品表面處理、生物醫(yī)學打印技術、具有細微多孔結構的打印制品的應用、開發(fā)金屬粉末耗材等相關技術。

2011年成立的非商業(yè)性組織“戰(zhàn)略創(chuàng)意機構”為發(fā)展先進制造技術提供有力支撐，負責支持俄各界制訂的對經(jīng)濟、社會優(yōu)先發(fā)展領域有重要創(chuàng)新意義和推動作用的項目，其監(jiān)事會主席是俄總統(tǒng)普京。該機構每年向監(jiān)事會提交“國家技術創(chuàng)意”市場開發(fā)路線圖，當中所列項目一旦獲批，可得到政府資金支持和這家機構的融資及產(chǎn)品出口便利。2016年2月，該機構審議通過的路線圖包含4大項目，其中“未來工廠”項目的一個主要發(fā)展方向就是3D打印。

誕生于斯科爾科沃園區(qū)的“異形打印”公司是擁有一定國際知名度的俄3D打印企業(yè)，其團隊曾為2014年入軌的俄首顆小型商業(yè)衛(wèi)星“平板－極光”號提供了用于制造太陽能電池板的3D打印機。31歲的公司總經(jīng)理安東諾夫說，其主要制造工藝是將強化纖維在打印過程中融入熱塑性聚合物，由此制成的碳纖維復合材料制品的堅固性是普通塑料制品的15到20倍，是鋁制品的2倍，但比鋁制品輕。目前該公司還為歐洲空中客車和俄聯(lián)合航空制造公司打印機艙內(nèi)部件，為俄私營航天企業(yè)的小衛(wèi)星制造外殼部件和太陽能電池板等。

與生物醫(yī)學技術結合是俄發(fā)展3D打印的另一個著力點。2013年在斯科爾科沃園區(qū)建立的“3D生物打印”公司已成為俄生物醫(yī)學3D打印發(fā)展的風向標。公司科學部主任米羅諾夫介紹，其主要工藝流程是先將人或動物的脂肪組織干細胞或胚胎干細胞、誘導多能干細胞培育成細胞團，再根據(jù)所需組織器官的數(shù)字化三維模型，用生物打印機將不同細胞團層層疊加，每層間由凝膠黏合塑形，組織器官的各種細微空腔都要準確預留出來?！叭鈨觥卑愕陌氤善沸璞环湃搿胺趸鳌?，待各層細胞團相互融合、整體生長狀況達標后，再進行動物實驗。目前，該公司能用這種技術為實驗動物制作可發(fā)揮生理功能的血管和甲狀腺，下一步試驗目標是打印腎臟和肝臟。

此外，很多小型俄3D打印公司也在開展個性化服務，如用3D打印筆讓用戶在家隨心所欲制作小物件；利用3D打印技術建成試驗性房屋等。2015年俄經(jīng)營業(yè)績最好的小型3D打印企業(yè)的年度資金流量達1億盧布（約合人民幣1千萬元），月均銷售小型3D打印機過百臺。

不過，目前俄3D打印技術主要用于制作批量較小、滿足特殊工業(yè)及家用需求的產(chǎn)品，因此只能作為傳統(tǒng)制造技術的補充，顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的周期會很漫長。很多初創(chuàng)小企業(yè)由于同質化競爭、供大于求而生存期較短。受俄經(jīng)濟形勢和國際大環(huán)境影響，俄3D打印行業(yè)還需通過艱苦行軍才有望走到未來先進制造業(yè)的舞臺中央。

俄羅斯研制成功該國首臺太空3D打印樣機

據(jù)報道，在美國將3D打印機送入國際空間站后，由位于俄羅斯西伯利亞的托木斯克理工大學高科技物理研究所等4家單位聯(lián)合研制了該國首臺太空3D打印機樣機，計劃在進一步完善后，在2018年送入國際空間站進行測試。

該研究所副所長科盧巴耶夫介紹說，目前在國際空間站內(nèi)使用各種設備和裝置時，需為它們定期補充、更換零部件，例如螺母、電纜緊固件、儀器插孔的防護蓋等。它們需由貨運飛船從地球運送，運輸成本太高。如果使用太空3D打印機在空間站中按需制造這些零部件，就要方便得多。這個流程并不復雜，宇航員在與地面通信聯(lián)絡時可收到某個零部件的數(shù)字化三維模型，將該模型輸入后期處理軟件，生成所需產(chǎn)品的各個橫截面數(shù)據(jù)和打印控制代碼后，即可執(zhí)行“打印”操作。

太空3D打印正在受到各個航天大國青睞。2014年，美國已為國際空間站送去了第一臺太空3D打印機，并進行了測試。中國科學院空間應用工程與技術中心等機構也在2016年3月宣布，研制出俄羅斯首臺太空3D打印機，并用拋物線飛行方式完成了微重力環(huán)境下的試驗。

但科盧巴耶夫認為，要讓太空3D打印真正走向應用，還需解決一些技術細節(jié)問題。例如，太空3D打印任務需在與空間站內(nèi)部環(huán)境隔離的條件下實施，以免生成的廢氣飄散到空間站內(nèi);此外，在地面環(huán)境下，重力有助3D打印機層層鋪設的材料粉末及其噴涂的膠水黏合在一起，而在太空失重環(huán)境中，需要對3D打印機進行針對性的改造。

俄科學院西伯利亞分院強度物理及材料研究所也參與了這項研制。該研究所所長普薩希耶表示，在地面執(zhí)行3D打印時需用類似吸油煙機的大功率裝置將打印過程中多余的粉末吸走并過濾，在空間站這種封閉環(huán)境中怎樣實施這一操作才能確保宇航員的安全，還需進一步研究。

俄羅斯載人航天任務的重要實施者“能源”集團公司也參與了這一3D打印項目，在其支持下，俄研發(fā)單位已向俄航天主管部門遞交了國際空間站試驗申請。如果獲批，俄研發(fā)單位將再制作數(shù)臺太空3D打印機，進行多輪地面測試，力爭在2018年年底前將一臺篩選出的3D打印機送入國際空間站的俄羅斯太空艙。

俄專家認為，未來的太空3D打印機須具備小規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)各種工具、零部件和日常用品的能力，才能成為本世紀載人考察月球和火星任務中的標配裝備。

俄羅斯研究小組成功進行3D打印子彈測試

近日，俄羅斯視角研究基金會對3D打印子彈進行了測試。據(jù)悉，這些3D打印的子彈是采用的類似于傳統(tǒng)子彈的制造方式生產(chǎn)的。

據(jù)OFweek3D打印網(wǎng)了解，在不到一個星期的時間里，俄羅斯軍方對外宣傳了一些新的3D打印應用程序，包括無人機、坦克、武器等。而3D打印子彈是軋過最新的國防應用技術，它可以為國家的軍隊提供一種新型的彈藥。據(jù)俄羅斯視角基金會報告說，他們對3D打印子彈進行了大量的測試，并發(fā)現(xiàn)3D打印的子彈在某些方面的表現(xiàn)和現(xiàn)有的子彈一樣好。

據(jù)了解，研究人員使用激光燒結的形式來創(chuàng)建3D打印子彈，通過層層金屬粉末融合，以創(chuàng)建一個完整的子彈，與傳統(tǒng)子彈相比，沒有接縫。雖然3D打印對于批量生產(chǎn)金屬部件來說不是最快的方法，但研究表明，其在創(chuàng)建特定的設計以及模具是非常高效的一種方式。

3D打印子彈的測試由俄羅斯視角研究基金會與國防研究中心JSCTsniitochmash合作進行。射擊實驗表明，子彈具有必要的強度和形式，與其他彈藥一樣能夠有效地工作。研究人員認為，激光燒結技術將繼續(xù)用于開發(fā)進一步的軍事物品。

如果俄羅斯3D打印研究繼續(xù)以目前的速度向前推進，該國的軍隊可能有一天會使用3D打印武器和彈藥。在俄羅斯視角研究基金和JSCTsniitochmash進行的3D打印子彈測試之前，AK-47突擊步槍的創(chuàng)造者、傳奇武器制造商KalashnikovConcern在2016年2月建議，它可以使用增材制造打造一種新型的突擊步槍。俄羅斯金屬公司Stankoprom與KalashnikovConcern公司簽訂合同，為新的武器生產(chǎn)3D打印金屬零件。

隨著工業(yè)或消費級3D打印機在俄羅斯的快速興起，該國的國防部門可以說是最大的增材制造研究領域。然而，3D打印的武器已經(jīng)成為世界各地的一個有爭議的主題，因為個人可以使用從互聯(lián)網(wǎng)下載的文件在家里打印自己的武器。但早在2016年9月，美國第五巡回上訴法院裁定，在線分發(fā)3D打印槍設計是非法的。

俄羅斯計劃開發(fā)零重力生物3D打印機

俄羅斯正致力于將3D打印技術應用于航天工業(yè)，并已取得一些成果。2016年3月末，俄羅斯制造的3D打印微型衛(wèi)星Tomsk-TPU-120成功發(fā)射，用于在國際空間站（ISS）內(nèi)制造衛(wèi)星的碳3D打印機也在研發(fā)過程中。此外，俄羅斯聯(lián)合火箭航天集團（USRC）與3D生物打印解決方案（3D Bioprinting Solutions）公司簽訂協(xié)議，共同開發(fā)磁性零重力生物3D打印機，并計劃于2018年在國際空間站中投入運行。

零重力3D打印技術將在太空探索中發(fā)揮巨大作用，而且是解決目前火星探索成本高昂問題的關鍵因素。將必需品運送到太空極其昂貴，但如果利用3D技術，則可以只運送少量的原材料，再在空間站進行按需制造，從而顯著降低成本，并提高深空探索的效率與靈活性。因此美國、歐洲都在積極開展零重力3D打印研究。

盡管俄羅斯零重力3D打印技術研發(fā)還未最終取得成功，URSC已經(jīng)開始進行更深入的研究，探索生物3D打印技術，并計劃開發(fā)一臺磁性生物3D打印機，用于在太空中制造組織與器官。未來參與火星探索的宇航員無疑將受益于該技術，但URSC目前希望將該技術用于監(jiān)測長時間停留在太空中宇宙輻射對人體組織的影響，以發(fā)展相應的防范技術。

除了生物打印解決方案公司，其他多個俄羅斯公司也將參與該3D打印機的開發(fā)與測試過程。URSC總監(jiān)稱零重力生物3D打印技術的發(fā)展是人類探索其他行星所邁出的重要一步，實現(xiàn)在載人航天過程中制造人體器官將支持太空探索邁入新的時代。

零重力生物3D打印技術還將對地球上制藥技術發(fā)展產(chǎn)生重要影響，可能會催生新的組織工程學和再生醫(yī)學方法與技術。此外，生物打印解決方案公司相信該技術也將加速人造組織與器官技術的發(fā)展。