3D打?。喝f能萬物制造機(jī)？

致遠(yuǎn)

如今，正風(fēng)靡全球的３D打印技術(shù)，如同美國科幻作家羅伯特·?？死P下的“萬能制造機(jī)”，告訴機(jī)器你想要的東西，在一陣指示燈閃爍之后，成品就出現(xiàn)在了眼前。在不久的將來，動(dòng)手達(dá)人們便會(huì)真正迎來“自己動(dòng)手，豐衣足食”的時(shí)代。

打印出來的飛機(jī)

很多人年少時(shí)都懷有一個(gè)藍(lán)天夢，希望自己親手設(shè)計(jì)并制造一架飛機(jī)，但這又談何容易。不過，英國南安普敦大學(xué)的工程師卻做了一個(gè)很好的表率，世界上第一架“打印”出來的飛機(jī)最近問世并順利遨游天際。

這款飛機(jī)從前到后——包括艙門、機(jī)翼、整體控制面等機(jī)身的5大模塊——均采用了“打印”的方式，也就是先由設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出樣本，利用EOS EOSINT P730尼龍激光燒結(jié)機(jī)層層打印出塑料或者金屬結(jié)構(gòu)，這些部件只需要幾分鐘就可組成一架完整飛機(jī)，而且不需要借助任何工具。這款飛機(jī)名為“SULSA”，飛機(jī)翼展2米，最高時(shí)速接近100英里(約合每小時(shí)160公里)，科研人員希望其可以用于勘探、郵遞等任務(wù)。

雖然只是一架無人駕駛機(jī)，但整架飛機(jī)從提出設(shè)想到首次飛行僅用了短短幾天，制造成本也不過區(qū)區(qū)5000英鎊。要在以前，采用常規(guī)的方法和材料，恐怕需要幾個(gè)月，而且花費(fèi)高昂。因?yàn)椴恍枰~外的工具，所以如你想對飛機(jī)的外形、體積、材質(zhì)做些改變，甚至是顛覆性的變化，都不是難事。而這些，都要感謝最新的3D打印技術(shù)。

搭積木原理

如此神奇的技術(shù)，原理其實(shí)很簡單。首先是設(shè)計(jì)目標(biāo)物，設(shè)計(jì)的好壞全在于制圖和創(chuàng)意水平?？梢允褂脗鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，之后將標(biāo)準(zhǔn)的文件格式導(dǎo)出并傳送給一臺(tái)3D打印機(jī)，這就完工了。在隆隆作響的打印過程中，實(shí)現(xiàn)著二維向三維的轉(zhuǎn)變。打印機(jī)一點(diǎn)點(diǎn)配出材料，逐層堆積，在膠水或激光的作用下，保證這些材料結(jié)實(shí)地粘合在一起。一些小的細(xì)節(jié)，還可以后續(xù)繼續(xù)補(bǔ)充，在骨架上進(jìn)一步完美。

可以把這個(gè)過程想象成很多張打印紙累加的結(jié)果——首先就是分層打印，其中每張紙是一個(gè)圖層，橫切面上的圖案依靠打印材料構(gòu)建出來，并被強(qiáng)力粘合，然后，多張紙的不同圖層疊加。如果還是不能理解，那就想象一次搭積木的過程，比如搭建一個(gè)寶塔，從最下層逐級往上遞加。最終這些涂層就會(huì)從平面的圖形變成一個(gè)立體的三維結(jié)構(gòu)。

至于想打印什么，就完全靠創(chuàng)意和想法，可大可小，可軟可硬。小物件在家里一個(gè)人就可以直接操作完成；大一些的則需要更大的機(jī)器和空間。而打印的材料也有多種選擇，比如樹脂、尼龍、石膏、塑料等等，都可以通過不同型號的打印機(jī)打印出你需要的產(chǎn)品。而且，可以預(yù)見，鈦、不銹鋼或鋁、鐵等金屬材料也將隨著研發(fā)的進(jìn)展在今后出現(xiàn)。也就是說，很多工業(yè)領(lǐng)域的大家伙也能夠“自助”生產(chǎn)。

打印一個(gè)想法

實(shí)際上，3D打印技術(shù)的設(shè)想和技術(shù)雛形在很久之前就已經(jīng)出現(xiàn)了。比如，在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，新型汽車或飛機(jī)在生產(chǎn)之前，都會(huì)有一個(gè)小型模型，在此基礎(chǔ)上不斷完善，再進(jìn)入生產(chǎn)線。而現(xiàn)在，工程師可以直接將零部件甚至是完整的飛機(jī)都打印出來。

如今，幾乎各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)都可以使用3D打印技術(shù)，設(shè)計(jì)者可以利用電腦細(xì)心打磨物體的布局、外形和顏色等各個(gè)細(xì)節(jié)，然后，點(diǎn)擊電腦屏幕上的“打印”就可以了。像是建筑、玩具、汽車、衣物，甚至是食品和醫(yī)療，都對3D打印技術(shù)熱烈歡迎。

英國一位科學(xué)家正在將噴涂材料改為巧克力，通過噴嘴把融化的巧克力噴成各類形態(tài)的新型巧克力樣式。而更令人期待的則是醫(yī)療領(lǐng)域，通過打印組織和器官，來解決病人的實(shí)際問題。而且，科學(xué)家還有更大的野心，不僅僅是打印像關(guān)節(jié)或是骨骼一樣的“硬件”，他們還希望打印真正的活生生的組織?？茖W(xué)家希望將生物細(xì)胞變成打印材料，再添加一些化學(xué)材料，將完整的人體器官打印出來。美國的一些科學(xué)家正在進(jìn)行積極的嘗試，最新進(jìn)展是已能打印出血管，他們相信，這些“打印血管”在幾年后就能用于人體當(dāng)中。如果真有這么一天，那生物學(xué)或是醫(yī)學(xué)則將迎來一個(gè)新的時(shí)代。

康奈爾大學(xué)科學(xué)家霍德·林普森評論道，三維打印機(jī)能夠?qū)⑷魏尾牧献兂僧a(chǎn)物，同時(shí)，任何人都能夠又快又廉價(jià)地生產(chǎn)出任何產(chǎn)品，人類的創(chuàng)意和個(gè)性將被極大地激發(fā)，三維印刷手藝能夠以我們無法想象的體例改變?nèi)祟愇幕?/p>

全民制作與家庭作坊

3D打印技術(shù)究竟會(huì)對產(chǎn)業(yè)和生活帶來什么樣的影響，未來的市場潛力究竟有多大，將來會(huì)不會(huì)像今天的激光打印機(jī)一樣火爆和普及，現(xiàn)在還不得而知。著名的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志對這項(xiàng)發(fā)明給與了極高的認(rèn)可和評價(jià)：“偉大發(fā)明所能帶來的影響，在當(dāng)時(shí)那個(gè)年代都是難以預(yù)測的，1750 年的蒸汽機(jī)如此，1450 年的印刷術(shù)如此，1950 年的晶體管也是如此。而今，我們?nèi)匀粺o法預(yù)測3D 打印將在漫長的時(shí)光里如何改變這個(gè)世界?！?/p>

我們不妨設(shè)想一下：想要什么就打印什么，聽起來如同科幻小說的情節(jié)，但現(xiàn)在，3D打印技術(shù)正在將這個(gè)想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。這也是3D打印技術(shù)最吸引人的地方，如果你設(shè)計(jì)的是一樣小物件，而材料也是常規(guī)材料，那么僅需一臺(tái)電腦和一臺(tái)打印機(jī)，就可以在家里搞定一切。當(dāng)然，如果你的場地夠大，也可以做出大件東西。也就是說，如果將來人人都能自制生活用品，那人人就都是設(shè)計(jì)師和工程師，整個(gè)工業(yè)或許就重新回到了家庭作坊的時(shí)代。

最近，一家名為MakerBot的公司正致力于3D打印技術(shù)研發(fā)，短短幾年的時(shí)間就已發(fā)展壯大，吸引了上千萬美元的投資。他們不僅供應(yīng)3D打印機(jī)，還提供打印家居產(chǎn)品的資源庫，會(huì)員可以上傳自己的得意之作，也可以下載別人的經(jīng)典，會(huì)員當(dāng)中不乏通用電氣這樣的大公司。3D打印技術(shù)目前受到廣泛歡迎，比如設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家、學(xué)生等群體都已經(jīng)成為其忠實(shí)粉絲。他們可以隨時(shí)隨地展示自己的實(shí)物作品。如今，以MakerBot公司為代表的3D打印公司正風(fēng)生水起，投資者越來越看好這一領(lǐng)域，大量資金正涌入市場，而越來越多的普通人也在加入DIY的行列。3D打印機(jī)的銷量正在看高，并已經(jīng)開始接受預(yù)訂服務(wù)。所有人欣喜地看到，整個(gè)3D打印市場正在日漸成熟。

我們現(xiàn)在已經(jīng)開始步入“全民手工工場”的時(shí)代，正應(yīng)了那句話，“沒有做不到，只有想不到”。