日本经济产业省即将启动一项国家项目，开发世界最高水平的3D打印机。日本政府在2014年度预算中拨款40亿日元，实施“以三维成型技术为核心的制造业革命计划”。目前该计划已分为上限为32亿日元的“新一代工业3D打印机技术开发”和上限为5.5亿日元的“超精密3D成型系统技术开发”两个主题，正在公开招募开发委托单位。

　　前者主题侧重于可以成型金属材料的3D打印机(以下简称金属3D打印机)，后者侧重于成型铸造模型的3D打印机(以下简称砂型3D打印机)。在这类3D打印机领域，德国等欧美地区目前无论是设备研发还是应用都处于领先地位。日本经济产业省的目的是提高日本的竞争力。

　　金属3D打印机和砂型3D打印机的开发项目，除了包括控制程序在内的造型设备本身，还包括新型粉末材料和外围设备的开发，实现后处理自动化。

　　电子束和激光束

　　金属3D打印机开发项目中考虑的金属粉末烧结熔化方式有两种，即电子束法和激光束法。这两种方法的最终目标是实现目前10倍的成型速度和5倍的产品精度，力争在项目完成后的2020年投入实践。

　　具体来说，两种方式一小时成型速度的最终目标都是500cc；在成型产品的精度方面，电子束模式的最终目标是50μ m，激光束模式的最终目标是20μm..另外，两种方法的最终目标都是达到1000×1000×600mm以上的最大成型尺寸，并将器件价格控制在5000万日元以下。

　　为了实现这一目标，除了提高电子束和激光束的性能外，还需要开发适合两种方式的新型粉末材料。因此，该项目将同步进行金属粉末的微粉化，降低粒度分布，开发具有优异耐热性和耐腐蚀性的新型合金以及防锈等粉末改性技术，提高质量，降低成本。

　　砂型的低成本快速生产

　　砂型3D打印机的成型速度要达到1小时10万cc(100L)以上，最终目标是将成型模具的制造成本降低到1000日元/公斤以下。针对中小企业等。促进其广泛普及，力争将设备价格降至2000万日元以下。项目持续时间为4年。

　　砂型3D打印机开发项目于2013年进行。项目名称也是“超精密3D成型系统的技术开发”，成型速度(10万cc/h以上)的终极目标也与此次一致。然而，2013年砂型打印机开发项目的预算规模上限仅为1.5亿日元，此次的预算规模增至上次的近4倍。

　　与金属3D打印机一样，粉末材料的开发也是砂型3D打印机的一大重点。根据计划，打印机将采用从喷嘴喷出粘合剂，用粘合剂硬化人工砂粉的方法。此外，还将开发可用于铸造高熔点金属的人工砂和粘合剂，试图控制影响铸造过程的坍塌，并找出不同砂的混合和沉积方法。

　　还要考虑知识产权。

　　日本经济产业省之所以实施上述开发项目，是因为“将新一代3D打印机投入实用化和商业化有利于国家利益”，项目产生的知识产权原则上属于参与方。因此，在进行项目时，应首先进行专利调查，以避免专利纠纷。

　　除了日本国内和日本企业，通过该项目达到实用化水平的3D打印机也将提供给全球市场。所以开发时要遵循ISO(国际标准化组织)、ASTM等国际标准。

　　发展项目中期评估计划在两年后(2015年底)实施。通过制作试机，评估打印机能否达到中期目标。