設(shè)計師愛3D打印

邱月燁

3D打印一直充滿著爭議，經(jīng)濟學人把3D打印譽為第三次工業(yè)革命，硅谷導(dǎo)師、《連線》雜志主編克里斯.安德森辭職投入3D打印的創(chuàng)業(yè)；但鴻海集團的創(chuàng)始人郭臺銘卻沒把3D打印放在眼里，他說，如果3D打印能引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的話，將把自己的姓“郭”字倒著寫。那么，3D打印到底能發(fā)揮多大的作用？

有意思的是，扛起3D打印革命大旗的，或許不是那些引領(lǐng)科技潮流的極客，而是在設(shè)計部門里進行著天馬行空創(chuàng)意的工程師和設(shè)計師們。“3D打印能讓更好的產(chǎn)品以更快的速度和更低的成本走進市場，這是革命真正發(fā)生的地方。” 世界最大的3D打印機生產(chǎn)商Stratasys產(chǎn)品執(zhí)行副總裁Ofer Shochet告訴《二十一世紀商業(yè)評論》（以下簡稱《21CBR》）記者。目前，Stratasys的市值大約為60億美元。從過去幾年的數(shù)據(jù)來看，Stratasys的毛利率保持在50%左右。

3D打印所帶來的設(shè)計革命，不僅被Kickstarter上的創(chuàng)客們用來制造富有創(chuàng)意產(chǎn)品并獲得融資，還發(fā)生在那些知名的大公司和機構(gòu)內(nèi)部——美國國家航空航天局（NASA）、賓利、寶馬、蘭博基尼、捷豹路虎、施樂、雀巢、阿迪達斯……它們來自各行各業(yè)，包括航天航空、汽車、建筑、消費品、醫(yī)療（特別是牙科）等，多數(shù)的共同點是：個性化程度高或在設(shè)計與研發(fā)環(huán)節(jié)需耗費大量時間和金錢。

Stratasys對其眾多不同領(lǐng)域客戶在將3D打印用于設(shè)計流程前后所花費的時間進行了對比，得出以下結(jié)論：相比工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域此前使用的粘土模型，能夠節(jié)省96%的時間；相比航天航空業(yè)此前使用的二維激光切割，能夠節(jié)省75%的時間；而相比于噴射造型法與數(shù)控加工，能夠節(jié)省43%的時間；相比汽車業(yè)此前使用的鋁加工工藝，能夠節(jié)省67%的時間……蘭博基尼設(shè)計實驗室在使用了3D打印進行模型設(shè)計后（一般來說他們會使用碳纖維增強復(fù)合材料來制作和加工模型），其成本從4萬美元減至3090美元（減少92%），花費的時間從120天減至20天（減少80%）。

《21CBR》記者來到Stratasys位于香港的辦公室時，Ofer Shochet剛在香港設(shè)計營商周主題為“3D立體打印——驅(qū)動設(shè)計超越極限”的科技與設(shè)計論壇上做完演講，主題為《多材料3D打印與數(shù)字材料革命》。在Stratasys辦公室的打印與模型陳列室里，有近十臺3D打印機正在工作中，發(fā)出嗡嗡的聲音。Shochet拿來一個只有普通輪胎十分之一大小的模型，這個外殼為橡膠、輪轂為塑料的輪胎模型手感頗沉，摸起來非常平滑。Shochet介紹道，打印這樣一個輪胎模型只需不到一天的時間。而這個輪胎模型，正是被用于賓利汽車的設(shè)計模型。大衛(wèi).海沃德是賓利汽車設(shè)計工作室的運營和項目經(jīng)理，在設(shè)計過程中，海沃德會根據(jù)整車大小，等比例縮小打印約為十分之一的汽車部件模型，“一旦這些十分之一大小的模型設(shè)計獲得通過，我們就繼續(xù)用3D打印制作出三分之一大小的模型，甚至是全尺寸大小的零部件?！?/p>

不過相比于汽車行業(yè)，建筑行業(yè)對于模型的需求大得多。每一個建筑設(shè)計項目都需要制作精細的建筑模型，工作量與耗費的時間、金錢都非常高。對于想要贏得更多生意的建筑師事務(wù)所來說，3D打印模型非常實用，這項技術(shù)使得模型的靈活性和制作效率大大提升。

Rietveld Architects 建筑師事務(wù)所的合伙人Margaret 和 Rijk Rietveld 在幾年前通過與NASA的來往而開始認識 3D 打印技術(shù)，NASA向他們分享了一些3D 打印模型，這讓Rietveld Architects看到了此新技術(shù)在極大提高建筑領(lǐng)域生產(chǎn)率和創(chuàng)新性方面的潛力。

在一般的項目執(zhí)行過程中，Rietveld Architects與其他建筑公司一樣，會構(gòu)建眾多細致程度高和規(guī)模較大的模型，以幫助客戶形象化各類設(shè)計。此前，他們也是以手工方式構(gòu)建這些模型—— 需要兩名員工花上超過兩個月的時間來切割、裝配和修整由硬紙板、泡沫板和樹脂玻璃構(gòu)成的組件。然而，手工制作這些復(fù)雜零件會導(dǎo)致模型不夠精細，創(chuàng)造力也有限，因此有時展示的模型無法充分突出設(shè)計的賣點。

幾年前，當建筑行業(yè)的發(fā)展開始放緩時，Rietveld 認為使用3D打印技術(shù)的時機已到，并將其作為使公司從競爭中脫穎而出的一種手段，同時提高模型生產(chǎn)的質(zhì)量和生產(chǎn)率。與手工制作相比，3D打印的靈活性和效率都更高，“項目進行過程中，客戶經(jīng)常會要求更改設(shè)計或是想知道某些特定的改動會對整體效果產(chǎn)生怎樣的影響，” 事務(wù)所的一個合伙人 Piet Meijs說，新模型可由單個員工在僅僅數(shù)小時內(nèi)創(chuàng)造和成型，“3D 打印讓我們能夠很快構(gòu)建出全新的模型，這總能讓客戶震驚不已?！?/p>

Rijk Rietveld表示，目前全球只有不到百分之一的建筑師事務(wù)所使用了 3D 打印，設(shè)計師們對該技術(shù)持保留態(tài)度的原因是擔心所得到的模型不夠完美。對于3D打印技術(shù)來說，這是一個硬傷。因為無論3D打印技術(shù)每一層可以打印得多么薄，速度多么快，終究還是一層層疊加黏合而成型的，其質(zhì)量與外觀無法跟一體成型比擬，許多打印出來的物件表面免不了有一層層的線條（也與所使用的打印材料有關(guān)）。但就一般模型、零部件來說，目前好一些的3D打印機打印出來的質(zhì)量和外觀已相當不錯，在Stratasys辦公室，《21CBR》記者就看到一個3D打印而成的吹風筒，十分堅固，日常使用是沒有問題的。

大多數(shù)情況下，3D打印的質(zhì)量已能夠滿足設(shè)計師們的要求。Rietveld 會通過修改原型的設(shè)計規(guī)格、保留細節(jié)（文件像素越高打印質(zhì)量越高）等方法來保證更好更精細的打印效果。