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剛剛過去不久的2012年被稱作3D打印年，這項有著30歷史的技術終于變得易用和大眾化。但對于多數國人而言，3D打印是一項帶著“神跡”光環涌入的新事物。那么，3D打印的原理是什么？相比傳統工業制造有何優勢？現在有哪些成果？未來如何影響我們的生活？ 3D打印的原理是什么？ 3D打印使用加熱噴嘴、激光束或電子束，將粉末狀金屬或塑料等可粘合材料融化成需要的形狀，然后層層疊加來構造物件。 簡單而言，3D打印機先在一個平面上打印出一層，然后再將這些打印層一層一層的黏合起來。通過一層層材料的累積，最后就形成了一個三維物體。 要進行3D打印，首先要使用電腦軟件制作出3D模型，并將模型水平切成一片片，最后由3D打印機逐層復制模型。 目前3D打印有什么優勢？ 目前，相比傳統制造方式，3D打印的優勢體現在兩方面： 優勢1、釋放人類的創造力 有了3D打印，人類可以更加專注于設計環節。設計師們無需花費積年累月學習制造手藝，也無需等待好幾周由工廠生產原型產品，只需幾小時就能將腦子中的創意轉化為實物。 優勢2、降低小批量生產的成本 有了3D打印機，將能夠輕易制造已停產的老爺車零部件，而無需僅為一兩個小零件花費高昂的成本重開生產線。傳統的生產線只有在大規模生產時才能實現成本效率，而3D打印1次的成本與打印1000次的平均成本沒有兩樣。 因此，生產量極少的高度定制化產品也是3D打印能夠一展身手的領域。 3D打印的實際例子有哪些？ 打印槍支 這算是3D打印最引起爭議的一項應用。美國一個名為Defense Distribute的團隊目標是創造模型圖，方便任何人下載，然后打印出功能完備的軍火。在去年11月，他們發布了一段測試視頻并宣布首支3D打印軍火將投入使用。但隨后發生的校園槍擊案令3D打印槍支的前途撲朔迷離。 打印房屋 一名德國建筑師正在著手利用 3D 打印技術建造房子，他將計劃使用砂和無機粘合劑將54個單獨的建筑模塊結合在一起，然后填入纖維混凝土。這幢房子就是一個“莫比烏斯環”——天花板向前延伸成為地板，建筑內部延伸變成外墻。 打印時裝 巴黎時裝周今年首次展出了3D打印機的成果，是由時裝設計師Iris van Herpen設計的當季作品。 打印汽車 6名工程師在3周時間內就設計并通過3D打印制作了一輛時速可達141公里的賽車，這輛加速至100公里/小時只需要4秒，最高時速在141公里，重量280公斤的電動環保賽車。 打印下顎骨 比利時哈塞爾特大學的科研人員們已經成功為一名83歲的老婦人植入了3D打印而成的下頜骨。與傳統的制作方法相較而言，3D打印技術耗費的材料更少，生產時間更短，往往只需數個小時便可以制出一只下頜骨。 打印鷹鉤 3D打印技術就幫了一只在2005年被誤傷之后生活不能自理的白頭海雕，讓它重獲正常的鳥喙并重獲新生。 打印手機后蓋 這一項算是最“平民化”的成果。諾基亞發布了Lumia 820 手機背蓋 3D 打印的模板，人們可以將文件下載到電腦上，然后用 3D 打印機打印出來。如果自己沒有 3D 打印機，也可直接將模板發送給線上 3D 打印服務。諾基亞提供的模板都是可修改的，只要有能力，每個人都可以根據自己的需求進行定制。 國外的3D打印公司有哪些？ 3D打印在國外發展已經比較成熟，下面介紹幾家比較有特色的3D打印公司： 專業級3D市場寡頭：Stratasys Stratasys是一家在納斯達克上市的全球最大專業級3D打印設備制造商。與Objet合并后，在銷售規模上超過來自美國的3D systems公司，占據全球專業級3D打印設備市場近50%的份額。 低端3D打印推廣者：MakerBot MakerBot成立于2009年，通過出售1000美元出頭的低端3D打印機、運營3D模型分享網站、開設線下體驗店等一系列措施，創建了一個類似于“3D打印生態鏈”的體系，并迅速贏得普通消費者的青睞。 3D云打印服務：Shapeways Shapeways使用3D打印為設計師打印成品。設計師只需將設計和材料等數據上傳給 Shapeway，幾周內，Shapeway 就會把成品寄給他們。 新工藝高精度3D打印先鋒：Formlabs Formlabs使用液態光敏樹脂進行立體光刻來進而實現精準打印。推出了一款價格僅為2699美元的高精密度打印機，其精確度達到了25微米。 另類的“皮肉”打印公司：Modern Meadow Modern Meadow成立于 2011 年，經營的項目是利用 3D 打印技術生產可供人類穿著和食用的皮肉。 公司創始人 Andras Forgacs 是一位對科技和生命科學領域興趣濃厚的企業家。在成立 Modern Meadow 之前，Forgacs 還創建了Organovo，一家利用 3D 打印生產醫用人體器官的醫療公司。 打印材料隨手可得：Mcor Mcor是世界上唯一一家使用辦公用紙作為 3D 打印材料的公司。 3D打印的未來展望？ 1、3D打印產品用途的拓展 目前材料的局限令3D打印產品的用途有限。當生物細胞、高強度材料等成為實用的打印材料，目前處于設想階段的食用肉類、人類器官均能被打印；完全用3D打印制造的軍火、交通工具、建筑等也將誕生。 2、3D打印成為工業化力量 隨著3D成本的降低，目前只用于生產樣品和作為“創客”玩具的3D打印將進入工業生產領域。 3、產品定制化成為常態 未來的產品將不在工廠、而在商場中制造。顧客挑選心儀的設計圖紙和打印材料，并根據自己的喜好進行定制，然后打印出需要的商品。 4、實體產品創新速度加快 運用3D打印能夠縮短把產品概念轉化為成熟產品設計的時間，設計人員將能夠專注于產品的功能。實體產品將有可能與現在的軟件一樣實現敏捷開發，迭代更新。 5、激發下一代孩子的創造力 當3D打印在生活和教育領域廣泛使用之后，將誕生從小接觸這一技術的“3D打印原住民”一代。類似現在的“數字原住民”一代，他們將用我們這些“3D打印移民”所意想不到的方式進行思考。他們將像吃飯睡覺一樣進行“創造”。 【你對本文的觀點贊同么?你還有什么想知道的么?歡迎發表跟帖或者微博@網易新聞客戶端 表達你的觀點和建議。本文所有內容均來自于網絡。】 注：本文部分文字引用自TED、雷鋒網、愛范兒、極客公園、36氪、虎嗅網等。 |
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