打印“房子”庇寒士并非神话

时间:2022-02-03 10:44:54

打印“房子”庇寒士并非神话

杜甫诗云:“安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜。”科技改变生活,科技让生活变得越发地绚烂,将来凭着一台3D打印机,打印千万间广厦以庇天下寒士并非不可能。

3D打印就是将3D模型分层扫描

3D打印是个看得见摸得着的真实,用这种打印机打印时,一个物体模型被切分成很多薄层,然后像普通打印机一样把每一个薄层打印出来。与一般打印不同的是,它不是打印在纸上,而是打印在能够快速成型的塑料、陶瓷、金属、树脂砂等材料粉末上。墨盒里装的也不是墨,而是特殊的胶水。一层一层的胶水,将粉末粘结成需要的形状,当所有薄片都被打印出来之后,各种物品,包括复杂的工业零部件、生活中的锅碗瓢盆就通过薄片粘贴而成了。

现在地球上有1亿多人没有稳定的住所,许多非洲难民住在随意搭建的棚子里,不遮风雨。3D打印机便从房子地基打起,门、窗、地板、墙、天花板、管道甚至更高级的东西,包括电线,只要把图样画清楚,3D打印机就能执行打印任务。

在美国每年有1万个建筑工人死亡,40万个工人受伤,3D打印房子能避免伤亡事故。而且还可节省工时,20小时便能打印出一套房子。

3D打印的房子比人工的更加准确,一砖一瓦都不会遗漏,而且会依据强大的几何计算、采用坚固的材料,来保证几年到更多的时间内,房子不会有质量问题。

3D打印的领域非常之广,飞机、汽车、泳衣、玩具,都成了3D打印的产物。有人戏言,再打印个“房子”和“女友”,人生就完美了。

2010年我去过美国的黄石公园,在旷野上,我们租了一间小木屋。将来如果再去黄石公园,只要随手打印一个小屋住进去,省心省力。

将来3D打印机

比计算机还要普及

一场车祸,使人的头骨变了形,打印一个头骨只要10小时。上海交大医学院附属第九人民医院眼科主任范先群教授告诉我,该院10多年来,单眼科打印的头骨模型就不下200个,每个成本约在几千元。现在关键是材料跟不上。上海交通大学3D打印实验室里,放着三代3D打印机。最“古老”的打印机用的是“纸质”,靠胶水将纸粘合起来;第二代用的是ABS塑料丝;第三代用的是PSB塑料,能够丝毫不差地打印出头骨模型。

除了医学之用外,在家里如果有一台3D打印机,孩子想要个玩具,只要选好自己喜欢的风格,重新定义尺寸之后点击打印,20分钟后,玩具就到了孩子手中。如果去海边度假,再也不必为没有比基尼泳衣而苦恼,一款名为“尼龙12”的比基尼泳衣由美国3D打印公司Shapeways生产。这种结实的尼龙材料完全由3D打印机直接制造,然后进行无缝拼接。尼龙材料非常“洁净、结实、且富有弹性”,并具有防水功能。目前,“尼龙12”比基尼泳衣已经在网上出售。设计师们表示,比基尼只是个开始,今后还可能出现完全用3D打印机生产的裙子和拉链等产品。

在上海1933老场坊,笔者见到,一场名为“为产品设计开创一个新时代”的3D打印创意作品展正拉开帷幕,只要轻点鼠标,几个小时后,精美的艺术装置、精密工程零部件甚至是F1方程式赛车就能打印出来。据国外媒体报道,一家专业提供定制服务的时装公司开始卖3D打印的鞋子了。这种Strvct鞋的设计别致而严谨,你可以选择不同的颜色、式样、鞋跟高度。打印出来的鞋子会进行镶皮处理,底部会加上纹理橡胶,穿上就跟普通鞋子差不多。Strvct镂空鞋是巴西设计师Andreia Chaves的作品,每双900美元。

童话般的生产方式颠覆了依靠规模生产降低成本的传统制造业,人们可以通过3D打印技术高质量且经济地制造产品。3D打印已成了工业化力量。不经意间,我们乘坐的飞机已经用上了3D打印制造的零部件,这些零部件让飞机变得更轻、更省油,而且成本更低。2009年,我国在制造C919主风挡窗框时,当时要从国外订购至少需要两年时间,模具费要1300万;而用3D打印技术,两个月就做出来了,成本费还不足模具费的1/10。

2012年6月,英国《每日邮报》报道,世界首款“打印汽车”正式亮相,这款打印汽车是由一个特制3D打印机层叠建造车身。有人预测:未来工厂流水线将会被一台3D打印机取代;家里来客人了,缺一把椅子,通过打印机随手就可以打印出来……

3D打印技术的普及,不仅有望缓解制造业用工荒,甚至中国、印度等国所拥有的低成本劳动优势也会随之减弱。中国工程院院士卢秉恒在2012年上海智能制造高峰论坛上透露,个人3D打印机将进入家庭。去年9月19日,美国有报道称,一家公司新推出的低端3D打印机Replicator 2的价格仅为2199美元,高端的 Replicator 2X也只有2799美元;并且,几年后价格可能会降到99美元;届时,每个人都将拥有3D打印机,比计算机还要普及。

暂时还不可能立刻取代

传统制造业

3D打印虽然前景让人憧憬,也的确打印出了人体器官、建筑、飞机零部件等很多东西,但暂时还没有能力立刻取代传统制造业。国内也有3D技术的引领机构,比如上海曼恒数字技术有限公司――目前国内最专业、最具影响力的三维图形技术研发机构和供应商之一。迄今,该公司的虚拟仿真技术已经服务于全国350多家制造、国防及能源企业和300余所高校,然而由于产品价格约在20万- 50万元之间,销售情况不容乐观,该公司一年仅售出几台产品,这在一定程度上制约了产业发展。

但是,无论如何,3D打印已经在第三次工业革命中露出了曙光。美国著名经济学家、趋势学家杰里米・里夫金在他的《第三次工业革命》一书中指出,智能制造是未来最可能引发第三次工业革命的领域之一。《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”。

如今,科学家正在努力让3D打印机进入普通家庭,让一般民众可以随意将电脑中的3D设计打印成实物。预计两三年后,成本较低的个人彩色3D打印机就将进入家庭。那时,我们便可利用这种不可思议的“玩艺”,在冬日的一个暖暖午后,放下浮生尘劳,与旧雨新知围坐在刚打印好的房子里,自由玩转多维世界的奇幻空间。

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