新一代神器 3D打印机蓄势待发(图文)

　　建筑师诺曼?福斯特（Norman Foster）正探寻利用3D打印技术兴建月球基地的可能性。

　　如何将供给及原材料运输到宇宙飞船，最终运输到遥远的其它星球。 3-D打印意念试图解决这一问题。

　　3-D打印被热捧为下一代神器，但它会成为大众的桌面设备吗？ 3-D打印的用途远不止在家中打印造型新颖的塑料物品，数码模型师拥有的也不仅是液体塑料，还有铝和钛。现在，3-D打印正蓄势待发，即将开启一场全新的工业革命，令个性化的定制产品成为主流。

　　专家们表示，在3-D打印的新时代，不但飞机、汽车和房子，就连美国航空航天局和国际空间站的零部件，都能在需要的时刻和地点制成；而要做到这一点，只需要3-D扫描仪和3-D打印机。

　　市场已经一片暄腾——预计明年全球3-D打印机销售增长75%，后年增幅将接近一倍。纽约电机电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）的凯文?柯伦（Kevin Curran）说，消费市场的兴奋之情令一些机构认识到这一现实：3-D打印是切实可行、减省成本的方式，既可以改善设计，也可简化原型生产的流程。

　　产品设计师和创业家们现在只需要一台3-D扫描仪，掌握一些3-D数码建模的基本技能（大部分都有现成的模板），就可以在一天之内完成设计并做出原型产品。而在以前的2-D环境里，这个步骤需要数月之久。

　　这促使技术分析师们开始讨论诸如开源硬件和大众化生产等概念。理论上，我们每家都有一个小工厂，装配线、仓库和全球分销网络都用不着了；从事国际贸易也不必商船飞机往来了，只要有互联网，一切都能完成。何必还要出门购物，也无需邮寄商品，只要在家下载设计，自己打印就行了。

　　但实际上，这个理想国还远在天边。目前，3-D打印机价格高昂，市场混乱，能打印的东西非常有限。行业刊物TCT Magazine + Personalize执行总编詹姆斯?伍德科克（James Woodcock）说，3-D打印机很难使用，因为用的都是液体塑料、激光等物。该刊将于下月的拉斯维加斯国际消费电子展期间主持一场3-D打印专题研讨会。

　　他认为，挤丝机可能出现爆炸性增长，这种设备与其他家用设备的安全性相当。

　　类似设备之一就是MakerBot出品的Replicator 2桌面打印机，售价17,000港元。可使用配套的Digitizer扫描仪打印3-D模型，还可以玉米原料制成的生物塑料打印3D复制品。用户可通过MakerBot网站thingiverse.com上传扫描内容。

　　但下载就有限制，所有的3-D挤出模型都是黑白的，最大不超过20公分见方。

　　直到目前，家用3-D打印机仍是一项价格不菲、且用途有限的新潮产品。伍德科克说，更有可能的情况是，人们上网使用一个互动界面，定制一款个性化产品，然后让卖方打印出来，邮寄到家。

　　这就是3-D Systems和谷歌旗下摩托罗拉移动合作Project Ara项目的思路，用户可以上网定制一款智能手机，经3-D打印后再邮递到用户手中。

　　这类定制打印服务需要一个不间断的高速3-D生产平台，但也需要开发Wi-fi、3G和LTE天线适用的传导墨水打印方式。

　　伍德科克说，最终这项技术可以让任何人在家中自己打印一台智能手机。但多少人会这么做呢？正如有多少人自己修车呢？大家都可以做到，但就是没人这么做。

　　惠普最近宣布将于明年进军桌面3-D打印机市场，成为第一个公布此举的大型2-D打印机生产商。此举有望令「个人制造」的时代加快到来，但这项颠覆性技术的实际意义在于工业化普及。

　　英国Glyndwr Innovations公司的营销主管约翰?奥立弗（John Oliver）说，大家热议的主要是设备，但这只是其一。如果没有软件和产品零部件设计的专业知识和技能，仍将以失败告终。该公司为大型航空航天企业和医疗公司设计并制造精密零件和光学设备。

　　这就要用到3-D金属打印了，而且必须满足精密度要求。这样，设计师就可以将铝制品升级到更昂贵也更轻的钛金属，并维持单位成本不变。

　　这对航空航天业来说非常理想，但意义并不仅限于材料更轻。奥立弗说，可以在内部设计孔洞和空隙，减轻零部件重量，但仍要用螺栓或焊接方式，把不同零部件接在一起。 3-D建模的最佳用途就是做出一个大型零部件，代替以前20个或30个接在一起的小零件。

　　因此，设计师们的思想必须具革命性。 Glyndwr Innovations创意公司首席工程师伊恩.贝克（Ian Baker）表示，工程师为了生产而设计，其中有许多限制。拥有3D打印，便无需顾虑这些限制。如今，只要产品能够设计出来，便能生产出来。

　　3D技术也适用于建筑方面。个性化定制房屋将得以快速大规模建造。意大利工程师恩里科?迪尼（Enrico Dini）成功研制出一台可用水泥打印3D建筑的打印机。

　　建筑师诺曼?福斯特（Norman Foster）考虑的是重力问题。他正探寻是否有可能利用3D打印技术兴建月球基地。

　　利用3D打印技术兴建月球基地是欧洲空间局（ European Space Agency）项目之一。目前太空探索的最大问题之一是开支庞大：如何将供给及原材料运输到宇宙飞船，最终运输到遥远的其它星球。 3-D打印意念试图解决这一问题。利用月球尘埃作为建筑材料，欧空局已在南极设计了模拟月球基地。该基地可容纳4名宇航员，保护4人不受陨石、伽马辐射及气温波动的影响。

　　机器人将操作3D打印机，将月球尘埃材料分层铺在临时充气的圆顶表面上。

　　美国国家航空航天局（Nasa）也认真考虑使用3D打印技术。 Nasa已委托「太空制造」公司（Made in Space）开发可以在国际空间站零重力条件下运行的3-D打印机。 「太空制造」公司首席执行官亚伦.科莫（Aaron Kemmer）表示，若宇航员需要在国际空间站进行生死攸关的修复工作，需要零部件时便可用3D打印机打印。

　　在家中灵活轻松地使用3D打印技术可能仍需要几十年才能实现。眼下，第三次工业革命讲求的是个性化、精密度、效率，以及大规模使用。（Jamie Carter）