3D打印,“打”出新世界
直到这两天,看到这条新闻,疑惑才完全解开美国加利福尼亚的一家公司,利用Objet3D打印机为电影制造3D模型和原型,为演员量身定制的,可以完全适合演员的脸、颈部和头部的道具,在电影《侏罗纪公园》、《阿凡达》、《钢铁侠》以及《复仇者联盟》中已有应用。
原来,那几百个模特是3D打印打出来的道具!原来,大到飞机、自行车、房子、汽车,小到茶杯、机械臂、玩具、衣服、蛋糕等等,也都可以被3D打印机打印出来。
这是一个怎样的奇妙世界?
原理并不复杂
最简单地说来,3D打印技术原理并不复杂。说到底,它是添加剂制造技术的一种形式,只不过与传统制造业在材料上做减法不同,它奉行的是加法守则。
也就是说,要打印一个东西,首先要有一张3D立体图, 配套软件把这张图上的物体进行一系列数字切片,并将切片信息传送到打印机,打印喷头立刻启动,根据切片信息,一层层极薄地堆叠出立体物件,形成产品。
使用的打印材料添加剂是其中关键。首先要将金属(例如钛、不锈钢、铝)、尼龙或碳纤维强化塑料等原料磨成粉末,再依电脑程式指引,用镭射将粉末熔化,使它们依照事先设计的形状,通过打印机打印,一层一层地堆叠,直到产品最后定型。不再依赖人工,没有组装流程,没有边角料,如此诱人的3D打印,重新定义工厂,就连那些鼎鼎大名的新闻周刊、学术杂志,也是丝毫不吝赞美之辞:美国《时代》周刊将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”,英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。
或许正因为此,美国总统奥巴马最近拨款3000万美元,在曾经的美国制造业中心俄亥俄州建立了美国国家级3D打印添加剂工业研究中心,并计划第一步投入5亿美元用于3D打印,声称要确保美国制造业不继续流失到中国和印度。他除了希望科学家们打印人体器官等帮助医学进步,也要求打印士兵机器人之类保家卫国。美国《外交政策》杂志甚至宣称,制造业的未来在美国而不在中国,因为“3D技术进步,将使中国的制造业像过去20年里美国制造业那样迅速衰落”。
奇迹已经发生
3D打印,真有这么神奇吗?还是先让我们看一看那些已经发生的故事吧。
2011年3月22日,欧洲航空国防集团推出世界第一辆打印自行车。这辆空中自行车由尼龙纤维等作为打印机的“墨水”打印出来,强度高于钢或铝。在打印“生长”过程中,同时加上轮子、轴承和车轴等零件。车身也可依驾驶者的体型量身打造。关键是,自行车可以骑。
欧航打印自行车不稀奇,它的子公司空中客车公司计划在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。根据《福布斯》杂志的报道,此架飞机80米长,曲面机身由透