在IEEE(美國電氣和電子工程師協(xié)會)近日公布的2014年十大技術(shù)趨勢中，3D打印位列其中。IEEE指出，在2014年，新的技術(shù)和工具將讓普通的消費者擁有3D打印的能力。IEEE預言，隨著技術(shù)的進步，3D打印設(shè)備的價格將更為親民，讓普通的消費者負擔得起，他們可以通過3D打印機打印出汽車零部件、電池、電子元器件、服裝等產(chǎn)品。

　　Gartner最近發(fā)布的報告也印證了IEEE的預測。Gartner近日發(fā)布的報告稱，2013年價格低于10萬美元的3D打印機全球出貨量將達到56507臺，同比增長49%。目前來說，3D打印機主要有兩類，用于制造原型產(chǎn)品和實驗樣品的商用3D打印機，用于個人娛樂消費和個人產(chǎn)品定制的消費級3D打印機。

　　Gartner預計，2013年，終端用戶對3D打印機的總支出將達到4.12億美元，相比2012年的2.88億美元增長43%，其中3.25億美元將來自企業(yè)市場，消費類市場的規(guī)模將接近8700萬美元。Gartner預計，未來企業(yè)和消費者對3D打印機的需求將進一步提升，而技術(shù)創(chuàng)新將提高3D打印機的質(zhì)量和性能。2014年，3D打印機的出貨量預計將增長75%，達到98065臺，而2015年的出貨量將比2013年增長一倍。Gartner報告稱，2014年全球3D打印機支出將增長62%，達到6.69億美元，其中企業(yè)支出將為5.36億美元，而消費類支出將達到1.33億美元。

　　“未來，受定制化、個性化和小批量的特點所限，3D打印不會完全替代大批量、工業(yè)化的產(chǎn)品制造。但是，3D打印將會帶來產(chǎn)品制造模式、過程、類型的變化和創(chuàng)新以及企業(yè)商業(yè)模式的創(chuàng)新。”太爾時代總經(jīng)理郭戈博士在接受記者采訪時表示，“在工業(yè)級3D打印機方面，更多高精尖的技術(shù)將會出現(xiàn)，從而更多符合工業(yè)標準的3D打印產(chǎn)品將會被直接制造出來；在桌面級3D打印機方面，打印速度和精度及穩(wěn)定性將會提高，成本將進一步降低，將有更多的機構(gòu)、家庭和個人實現(xiàn)桌面3D打印。”

　　個性化定制與修復成為可能

　　“與傳統(tǒng)機加工和模具技術(shù)相比，3D打印可以按照3D電子模型設(shè)計，快速加工出實體模型。3D打印技術(shù)在教育、醫(yī)療、產(chǎn)品設(shè)計、文化創(chuàng)意、太空，甚至軍事等方面用途廣泛。”郭戈博士表示，“以前設(shè)計師只能在計算機屏幕上看到3D模型，或者通過機加工、開模具等方法，獲得零件和產(chǎn)品的樣品，但過程復雜、昂貴而且時間長。有了3D打印機，設(shè)計師可以很方便地通過3D建模，得到實體模型，而且過程簡單、成本低、時間相對短。”

　　典型案例就在汽車行業(yè)，美國福特和通用最早將3D打印技術(shù)引入到了發(fā)動機的試生產(chǎn)當中，將傳統(tǒng)的鑄造工藝改成了3D打印。福特通過3D打印技術(shù)將新款發(fā)動機的部件打印出來，省去了過去鑄造技術(shù)需要制造模具的時間，將一個實驗型號的生產(chǎn)時間從過去的半年縮短至3個月，大幅提升了新品上市的速度。通用則是通過3D打印技術(shù)，將某些零部件的成本大幅降低30%以上。

　　其實除了在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，3D打印甚至可以在事故車修復中大展拳腳。福特就認為，等將來3D打印技術(shù)進一步完善之后，用戶甚至可以在修理廠直接打印某些零部件，而無需去廠商訂貨，省去了用戶等待的時間。

　　在消費電子領(lǐng)域，谷歌一直是開源的倡導者。也正是憑借著開源數(shù)量巨大的用戶基礎(chǔ)，谷歌將蘋果拉下馬，也成就了三星成為智能手機行業(yè)的老大。

　　近日，昔日手機行業(yè)的霸主摩托羅拉宣布了其智能手機硬件開源計劃——“Project Ara”。摩托羅拉將與3D打印公司3D Systems合作，生產(chǎn)定制化的手機部件，幫助消費者升級智能手機的部件，試圖通過這一方式，奪回手機市場老大的地位。

　　Project Ara簡單來說就是一個智能手機的硬件開源平臺，通過將智能手機內(nèi)部元件模塊化，可以為用戶提供高度定制化的智能手機。用戶可以根據(jù)自身的需求，選擇不同的部件模塊，就像拼裝模型一樣自行組裝。除了個性化定制，當Project Ara手機出現(xiàn)故障時，用戶可以僅更換有問題的部件，而無需重新購買手機。

摩托羅拉移動高新技術(shù)與項目部門主管雷吉納·杜坎表示：“Project Ara對材料強度、導電油墨打印有著很高的技術(shù)要求，因為它們必須滿足量產(chǎn)的速度和數(shù)量。” 3D System CEO 艾維·雷切托爾則很有信心：“Project Ara項目的生產(chǎn)平臺將對整個數(shù)字產(chǎn)業(yè)鏈以及生產(chǎn)工廠的未來產(chǎn)生深遠影響。”

讓個人設(shè)計實現(xiàn)更簡單

　　過去，消費者如果自己設(shè)計了某個物品想要把它變成成品是比較難的事情，除了要有很好的動手能力之外，還要對相關(guān)材料有所了解，但是有了3D打印，這就變得簡單了。

　　歐特克近日推出了兩款新的3D設(shè)計軟件，一款是Miller，一款是Shapeshifter。Shapeshifter是一款基于Web的3D建模工具，任何人都可以通過它輕松創(chuàng)建3D模型。Shapeshifter通過內(nèi)置的3D引擎，可以讓用戶無需創(chuàng)建腳本就可以完成3D模型的設(shè)計。用戶只需要在瀏覽器中選擇基本形狀就可以創(chuàng)建3D模型，系統(tǒng)會自動生成3D模型，并將設(shè)計文件轉(zhuǎn)換成3D打印機支持的文件格式。值得一提的是，用戶還可以將自己的設(shè)計保存成一個超級鏈接，與其他用戶分享。

　　如果用戶覺得使用專用的軟件有點復雜的話，還可以選用微軟的Meet 3D Builder，微軟在最新發(fā)布的Windows 8.1中集成了該款軟件。Meet 3D Builder內(nèi)置了一個3D模型庫，用戶可以直接調(diào)用并修改庫中的3D模型，比如簡單的玩具、家居用品、微縮模型等。Meet 3D Builder的使用和操作與延續(xù)了微軟簡單的風格，讓用戶很容易就可以上手。

　　微軟希望在Windows 8.1和Meet 3D Builder的幫助下，每個人都能夠創(chuàng)建和打印3D對象。“我們的重點是能夠讓用戶快速而順利地完成3D打印。” 微軟創(chuàng)業(yè)業(yè)務(wù)集團(Startup Business Group，SBG)總經(jīng)理謝恩·博切表示。

　　如果用戶覺得動鼠標還是很麻煩的話，3D掃描儀制造商阿泰克集團近日推出的在線3D掃描則可以解決這個問題。

　　消費者只需要準備一臺微軟的Kinect，還有一臺連接到互聯(lián)網(wǎng)的電腦。用戶需要做的僅是正確定位Kinect并按照系統(tǒng)的語言提示用Kinect掃描。例如，用戶可以嘗試不同的服裝和姿勢找到自己完美的形象并保存。掃描完成后，捕獲的數(shù)據(jù)將被處理和上傳到阿泰克的Shapify.me網(wǎng)站。Shapify.me還提供在線3D打印服務(wù)，用戶只要點擊網(wǎng)頁上的“3D打印”，就可以訂購屬于自己的3D打印塑像。兩天之內(nèi)，一個1∶20比例的迷你人像就可以送到消費者手中，每個3D打印塑像有白色和彩色兩種選項。

　　新材料獲重大突破

　　可用材料少，一直是限制3D打印應(yīng)用范圍的大問題。如果將現(xiàn)有的材料進行優(yōu)化，如何開發(fā)更多可應(yīng)用到3D打印中的新材料是3D打印廠商和材料廠商最關(guān)心的問題。

　　近日，Lomiko Metals公司宣布成立石墨烯3D 實驗室，該實驗室專注于研制用于3D打印的高性能石墨烯增強材料。石墨烯是已知用于制造電子產(chǎn)品最纖薄的材料，在物理性能方面，石墨烯的強度比鋼強200倍，導電性能優(yōu)于銅，具有重量輕、強度高、柔韌性好的特點。如果石墨烯可以成功應(yīng)用于3D打印，將來消費者就可以在家中打印可穿戴式設(shè)備，甚至大型嵌入式電視。

　　石墨烯目前還是停留在圖紙上，沒有真正商業(yè)化的產(chǎn)品，但是美國克拉姆兄弟(哥哥計算機科學家亞倫·克拉姆和弟弟航空機械工程師達斯汀·克拉姆)卻實打?qū)嵉亻_發(fā)出了三款新的3D打印材料?？死沸值苤霸诮邮苡浾卟稍L時表示：“雖然PLA(聚乳酸，可生物降解塑料)和ABS是最常見的兩種3D打印材料，但是它們都有很明顯的缺點，比如PLA高溫下就會變軟，ABS剛性過低。我們想要讓新的材料在不犧牲材料的易用性和價格低廉的前提下，解決其中的某些問題。”

　　克拉姆兄弟開發(fā)的三種新材料是碳纖維增強PLA、高溫PLA與聚碳酸酯—ABS合成材料。碳纖維增強PLA是由PLA樹脂加短切碳纖維復合而成的。這種材料剛性較強，不易彎曲。高溫PLA是在PLA材料中增加量一定比例的礦物質(zhì)，使其比常規(guī)的PLA更耐熱。

　　監(jiān)管法規(guī)急需完善

　　在最近的一集美劇《White Collar》中，一名嫌犯進入FBI辦公大樓并潛入了FBI辦公大樓內(nèi)的證據(jù)倉庫，盜取了被FBI沒收的3D打印機，并用其打印了一把手槍，在安檢森嚴的FBI大樓行兇，讓FBI探員措手不及。雖然這是一個虛構(gòu)的故事，但是卻反映了一個實實在在的問題。隨著3D打印的野蠻生長，對其的監(jiān)管法規(guī)急需盡快完善。

　　近日，美國費城市議會通過了一項關(guān)于禁止3D打印槍支的提案，費城也成為美國首個禁止3D打印槍支的城市，應(yīng)該也是世界上首個針對3D打印進行法律規(guī)范的城市。當然這也和當?shù)氐闹伟睬闆r有很大關(guān)系，F(xiàn)BI統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，2012年費城報告了331起謀殺。

　　反觀國內(nèi)，其實也同樣存在這樣的安全漏洞。在10月舉行的珠海3D打印應(yīng)用及數(shù)碼圖文快印展覽會上，記者就曾經(jīng)在某廠商的展臺上看到一個通過3D打印制作的狙擊步槍模型，雖然該模型是多個部件黏合拼接而成，并不具有真槍的功能。但是這也給監(jiān)管部門敲響了警鐘，在3D打印機僅需要數(shù)千元、3D打印圖紙可以輕松在互聯(lián)網(wǎng)上獲得的今天，如何避免出現(xiàn)上面說到的3D打印被犯罪分子濫用的問題，是監(jiān)管者需要思考的。