人类从蒸汽时代(第一次工业革命)到电气时代(第二次工业革命)，再到科技时代(第三次工业革命)，已经走过近300年的沧桑历程。如今，实物的出品或出产已经突破传统观念上的制作或制造，那就是“3D打印”。说实话如果买的起的话，谁不想弄一台 3D 打印机回家玩玩呢?但现实是其高高在上的价格难免会让许多人却步。日前，Solidoodle 推出了全新的第二代 Solidoodle 3D 打印机，4月中旬开始预售，最低端的配置竟然只卖 499 美元(约合人民币 3140 元)，最高配的版本也不过是在这个基础上加上 99 美元(约合人民币 620 元)。下面我们一起来了解一下3D打印技术的神奇。

3D打印原理

3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。

最近几年，3D打印机的价格已经能让中小企业负担的起，从而使得重工业的原型制造环节进入办公环境完成，并且可以放入不同类型的原材料进行打印。

Dimension uprint 个人3D打印机

世界上最小的3D打印机

Solidoodle 3D 打印机

因为快速成型技术在市场上占据主导地位，3D打印机在生产应用方面有着巨大的潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天、牙科及医疗方面都能得到广泛的应用。

每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。目前的3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。当然受到喷打印原理的限制，打印速度势必不会很快，目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。

由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

不过，虽然3D打印机价格在不断降低，很多厂商、设计院、大学等都开始或准备配备，但产品价格依然较高。3D Systems推出的新款InVision LD入门级桌面型产品价格为1.59万美元，而Z Corporation出品的中端型号Z510要价10万美元。好在3D打印机的耗材成本并不夸张，例如打印手机模型，大概花费20美元材料费，比起其它成型技术成本要低得多。

3D打印改变生活

眼下，“3D”这个概念可谓在全球火得一塌糊涂。近期英国《经济学人》杂志封面文章，就介绍了3D领域又一前瞻性产品——3D打印机(3D　printers)，称之为改变未来世界新的创造性科技。其封面照片上那把用3D打印机打印出来、可演奏美妙音乐的小提琴，更是引起人们无限的遐想。

根据3D打印机的原理，只要电脑能设计出产品，或是对原来的物体进行360度的扫描，打印机就能够根据图纸把它制作出来。如2010年9月网络上出现的一个视频，说的就是“日本3D打印机问世，立体物瞬间复制”。在视频中，科技人员将石膏粉注入3D打印机，现场复制了一个哈密瓜，无论颜色、纹路、大小都和原来那个一模一样。日本艺人在综艺节目上还测试用3D打印机制造人脸模型，其相似程度也让现场来宾惊呼连连。3D打印机的出现，让从前科幻电影中出现的画面真的成了现实。

3D打印机“打印”出来的食物

只要能想象出来的东西，3D打印机几乎都能打印出来。这极大地满足了人们想将平面图像制作成立体实物的愿望，刺激了人们无限的想象力。

3D打印机制作出来的衣物

3D打印机制作出来的人体器官

世界首款3D打印机制造的汽车

3D打印机制造的建筑

麻省理工学院研究人员使用3D打印机成功“打印”出一支长笛

3D打印机制造的飞机

英国《每日电讯报》2009年8月曾报道，英国数码成形公司现阶段正向大型企业推销3D打印机。该公司的萨瓦什·马赫达维博士对记者说，3D打印技术可以改变设计方式。比如，商店安装3D打印机，顾客可以自己设计首饰甚至衣服和鞋子，自己定制形状、颜色和材质，然后再打印出想要的东西。这既能使顾客免除遍寻不着的苦恼，还使得每一件商品更具独特性。

有人说，以后木匠工作时，只需要带一台3D打印机就可以喝茶看报纸去了。3D打印机更是开车族的福音，它能快速打印出各种汽车零部件，免去上维修店修车的麻烦。此外，3D打印机某一天也会进入医院。自2009年瑞士科学家首次用3D打印机复制人体骨骼后，加拿大科学家随后也宣布研制成功“骨骼打印机”。可以设想，既然3D打印机能精确地喷出人造骨，那么我们以后看牙医，人造牙不是唾手可得吗?

由此可见，随着未来科技的发展，普通人拥有一台符合自己需求的3D打印机已不是梦想。不久的将来，食物打印机极有可能入主年轻人的厨房，无论是做蛋糕、做菜，还是情人节的浪漫大餐，只需几分钟就能轻松搞定。省时省力，干净卫生，而且可以定量进行营养搭配。家里的餐具也不用买，树脂碗盘可以随意打印出来。

不喜欢逛街的男士可以将自己或家人的外形扫描，打印出合适的衣服;姑娘可以随心所欲设计首饰、箱包和鞋袜，然后打印出来;孩子的玩具也可以自己设计、自己制造;蜡像也不是名人的专利了，普通人也可以骄傲地复制自己的光辉形象。

3D打印可能致使盗版机率大增

《经济学人》的文章指出，3D打印机让资本和工作重组，同时也有可能涉及到知识产权。如同音乐作品一样，数字文件更容易复制和扩散。新玩具、新鞋子的设计构想一旦流入互联网，被盗版的几率大增。

正因为如此，有限制使用3D打印机，以及明确IP地址法律定位的呼声一直存在。矛盾在于，如果对3D打印工艺收紧，有可能阻碍创新;如果放松现行监管法律，则是在鼓励盗版。为此，法律界人士正在急切地寻找可行的对策。

该文还说，如同前人无法预料1750年的蒸汽机、1450年的印刷术，还有1950年的半导体对人类进步所带来的影响，我们也无法预见3D打印技术的长远影响。但这项新的技术已经向我们走来，而且有可能颠覆其所涉及的所有领域。因而公司、监管者、企业经营者从现在开始，应该对它的应用做认真的思考。

结语：

没人预料到1450年产生的打印机、1750年的蒸汽机及1950年的晶体管等新技术带来的深远影响，同样没人可以预测3D打印技术的广泛影响力。3D打印技术来势汹汹，很可能打乱所接触到的每个领域。尽管3D打印技术在短期内就会划分出在此应用上的胜利者和失败者，但长远来看，它必将扩大整个打印行业的版图，也必将迅速扩展人们的想象力。

>>相关产品