挑破泡沫

　　目前國內(nèi)外對于3D打印的熱捧導(dǎo)致某些報道有點玄乎，比如能直接打印汽車、打印腎臟云云。在了解以上3D打印信息之后，讓我們再以一種冷靜的眼光重新審視這些“神技”吧。

　　美國、加拿大公司聯(lián)合研制的所謂“3D打印車”Urbee已問世一年有余。它是一種兩人乘坐的三輪混合動力車，其主要動力為電力，輔以燃料乙醇，目標是成為最綠色的汽車?？上襟w報道時通常偏離其環(huán)保目標，而稱它為“第一輛完全通過3D打印制造的車”。真是這樣嗎？事實是現(xiàn)在仍無法僅通過3D打印的方式制造汽車里的關(guān)鍵部件，比如電機。這輛車全身上下唯一用3D打印來制造的部分只有外殼而已。Urbee團隊本想用玻璃鋼制造車外殼，但在對比后選擇了FDM3D打印技術(shù)。最終，他們通過2500小時打印，得到50個零件并組裝出了Urbee的外殼。

　　由此可見，3D打印并不意味著將車的設(shè)計文件輸入機器，就能夠無中生有造出一臺功能完整的車。就連寶馬、現(xiàn)代等傳統(tǒng)車商，迄今也剛剛做到用FDM3D打印技術(shù)加速開發(fā)新型方向盤和儀表面板。

　　現(xiàn)在看來，想用3D打印作為生產(chǎn)方式來取代大規(guī)模生產(chǎn)不太可能。且不說3D打印技術(shù)目前尚且不具備直接生產(chǎn)像汽車這樣復(fù)雜的混合材料產(chǎn)品，即使該技術(shù)在未來取得長足進步，完全打印一輛車只怕要耗時好幾個月，在成本上遠遠高于大規(guī)模生產(chǎn)車時均攤到每輛車上的成本。所以，對于生產(chǎn)有大量剛性需求的產(chǎn)品來說，具有規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢的大規(guī)模生產(chǎn)仍比重點放在個性化、可定制的3D打印生產(chǎn)方式更加經(jīng)濟。

　　不過，也正因為這個原因，在某些生產(chǎn)規(guī)模無法達到“汽車”規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)的領(lǐng)域，3D打印正逐漸成為主力生產(chǎn)方式之一。飛機工業(yè)就是一個典型。由于飛機產(chǎn)量較小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用傳統(tǒng)制造方式成本高昂，浪費原料，周期很長。因此，波音公司正借助3D打印生產(chǎn)某些零件，并已裝配到美國空軍現(xiàn)役戰(zhàn)機上；中國西北工業(yè)大學(xué)正嘗試用“電子束熱熔”技術(shù)制造飛機用鈦合金零件；2012年度中國國家技術(shù)發(fā)明一等獎獲獎項目正是“飛機鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”。

　　在需要高度定制化的某些醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印也可以大展拳腳！今年3月初，一位美國患者借助3D打印技術(shù)及計算機斷層掃描/磁共振成像數(shù)據(jù)，用美國“牛津高性能材料”公司的生物兼容塑料替換了自己75%的受損顱骨。

　　無獨有偶，美國男孩盧克因膀胱頻繁滲尿，導(dǎo)致腎功能受損。美國威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所曾用3D打印技術(shù)為盧克定制了膀胱模子，并使其自身細胞在模子內(nèi)發(fā)育成可發(fā)揮膀胱功能的器官。這個人造器官讓盧克避免了終生依賴透析的命運。但這種打印技術(shù)目前還無法制成有實用價值的腎臟等結(jié)構(gòu)、功能更復(fù)雜的器官，此前媒體盛傳的3D打印腎臟還深藏在實驗室中，不能植入人體。目前，威克森林研究所正嘗試利用噴墨打印機原理，用細胞替代墨水，直接打印制造人體組織和器官。

　　此外，3D打印技術(shù)還可用于博物館展品復(fù)制、個性化玩具及首飾定制等等需要精確仿造或異想天開的設(shè)計等領(lǐng)域。

#p#分頁標題#e#    懸疑待解

　　3D打印雖好，但還不是一種像傳統(tǒng)平面打印那樣人人可用的技術(shù)。拋開價格不談，設(shè)計三維模型這個技能就不是人人都能掌握。雖然MakerbotDigitizer等廉價3D掃描儀已經(jīng)問世，但其主要功能是復(fù)制現(xiàn)有物品，3D打印粉絲們則更希望創(chuàng)造全新物品。

　　即便有了三維模型后，在逐層打印時仍需針對預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)，調(diào)整被打印物的朝向和打印參數(shù)，這道工序需要豐富的3D打印經(jīng)驗才能較好完成。此外，已達實用水平的所有3D打印技術(shù)，在打印完成后都需做各種后期處理：比如用水溶解或者人工剝離支撐材料；沖洗零件表面多余的光敏樹脂；甚至通過烤制去除混入材料的連接劑。

　　但是也別灰心。以生產(chǎn)吸塵機器人Roomba聞名于世的美國iRobot公司今年初提交了一項專利申請，提出簡化3D打印設(shè)想：如果能讓在任意位置、擺出任意角度的工業(yè)機器人作為打印平面，就能消除目前主流打印技術(shù)對支撐結(jié)構(gòu)的依賴，在逐層打印時就無需考慮朝向或參數(shù)問題。等這個專利所描述的機器人面世那一天，任何人都有望像操作平面打印機一樣操作3D打印機了。不過值得關(guān)注的是，3D打印也有“雙刃劍”效應(yīng)。如果生活是一部電影，編劇就一定會讓大反派利用3D打印來制造武器，這已不是影視作品的夸張渲染了。美國德州大學(xué)奧斯汀分校的學(xué)生科迪·威爾遜就以設(shè)計、分享可供3D打印的槍支零件為己任。依據(jù)美國法律，擊發(fā)并自動退殼的步槍下機閘是受管制部件。但威爾遜使用“光固化立體造型”打印技術(shù)制成下機閘,并與其他美境內(nèi)可自由購買的步槍零件組裝成一把仿AR-15自動步槍。在歷經(jīng)兩次改進和第三版設(shè)計后，該步槍在打光預(yù)存的600余發(fā)子彈后完好無損。也許威爾遜有一天會因此進監(jiān)獄，但正如媒體驚呼，難道“已經(jīng)沒有人能阻止互聯(lián)網(wǎng)傳播這些武器設(shè)計了嗎”？

　　目前來看，雖然作為生產(chǎn)方式，3D打印還難以取代大規(guī)模生產(chǎn)而成為最主流的生產(chǎn)方式，但卻能滿足散布在世界各地的種種個性化需求；作為快速原型制造工具，3D打印使得硬件創(chuàng)新更加容易，帶動了硬件的復(fù)興；作為一種思想，3D打印讓我們看到了科幻作品中描述的未來科技成真的曙光；作為一種制造幾乎任何物品的能力，3D打印讓我們對“自由”重新思考。