3D打印的魔法时代

你是否想拥有哆啦A梦的百宝袋？3D打印可以让这个梦想触手可及。只要拥有一台3D打印机，你就可以在家里变出各式各样的宝贝。

人们已经用3D打印机打印出了汽车、巧克力、泳衣甚至房子等物品，前不久，我国首家3D打印照相体验馆落户西安高新区，人们等上两个小时，便能拿到自己的立体版头像。

3D打印是一项非常有意思的实用技术，它开启了打印的魔法大门！

3D打印，即三维打印，与普通打印机只可以在平面上打印文字和图形不同，它可以轻松地打印出任何三维物体。

雄伟庞大的建筑物，可以在工地上“打印”建造；翱翔蓝天的飞机，能够在流水线上“打印”生产；长在身上的器官，可随时“打印”复制；家里来了客人，杯子少了，只要在网上找个自己喜欢的杯子模型，在家用3D打印机打印出来就可以用了……

3D打印听着玄乎，但原理很简单。首先计算机会将3D模型切分成很多薄层，然后3D打印机会像普通打印机一样把每个薄层打印出来再将其叠加成最终成品。只是它不打印在纸上，而是一层层地打印出立体物品，打印时用的材料也不是墨，而是薄膜或者陶瓷、金属粉末等。

3D打印已经成为一种潮流，无论你想要什么，3D打印机都可以打印出来。可能你刚才吃的东西就是用3D打印机打印出来的。

在各行各业中，3D打印大展身手，我们一起来看看各种各样的3D打印产品吧。

机器人也能用3D打印机“打”出来？

没错，日本Brave Robotics公司用一部定制3D打印机按照1：12的比例打印了一个3D版机器人，在东京Maker Faire展览会上展出。

这个机器人可厉害了，能走、会射击，甚至可以很快地变成一台汽车，简直就是真实版的“变形金刚”。

整个机器人套件包括无线控制器、4个电池、充电器和动作编辑软件。当变成遥控汽车时，它还可以从胳膊中发射出小飞镖。

从2002年开始，Brave Robotics就生产了数款原型产品，从一双简单的大腿到精密机器，全都依赖于自制3D打印机。2030年前，他们还可能会制造出第一个可真人驾驶的“变形金刚”机器人。

两岁的小女孩艾玛患先天性多关节挛缩症，她生下来就不能自如地活动身体关节，甚至连拥抱都做不到。由于年龄太小，她无法佩戴市面上生产的金属机械臂。

美国科学家将成人使用的机械臂按比例缩小，并将“打印”命令输入3D打印机，别出心裁地打印了一副成型的机械臂。

由于塑料重量比金属轻，艾玛可以戴着这副塑料机械臂自由活动双手，比如她可以用手拿起玩具，能够自己吃东西，也能和妈妈拥抱。因此，她把这副机械臂叫做“神奇手臂”。

3D打印塑料制品已经过时，以金属、陶瓷为打印材料的3D打印不再时尚，而最前沿的3D打印机能够轻而易举地处理更加原始的材料——木材。

使用木材作为3D打印的耗材感觉很特别，打印出来的作品看起来像介于硬纸板和纤维板之间的物质，而且可以用油漆上色。

不过在不同温度下，打印出来的产品颜色不同，低温的时候产品颜色比较浅，像松木色；高温的时候，产品颜色比较深。如果高低温转换，产品表面会形成纹理。

3D打印木材有什么了不起，以巧克力为原料的3D打印更有创意。

由英国艾克赛特大学科学家制作的3D打印机给人耳目一新的感觉，这个打印机打出来的不是油墨，而是巧克力。

巧克力打印机由平面影像开始打印，然后将一层层巧克力薄层堆叠成立体形状。不只是打印可以吃的巧克力，3D巧克力打印机使用液态巧克力作“油墨”，可打印出既具实用功效又能食用的巧克力日用品和服装。

作为巧克力爱好者的你，是不是特别想拥有一台3D巧克力打印机呢？

世界首款3D打印汽车名为“Urbee”，它的车身由特制3D打印机层叠建造。

Urbee用了15年才研制出来，它采用汽油和电力混合发动机，有3个车轮、两个座位，在紧急情况下可以使用内燃机。

虽然单缸发动机功率只有8马力，但由于它小巧轻便，最高时速可达112千米。它的外观时尚前卫，其造型设计接近科幻电影《第五元素》中的汽车风格。

与其他奇特的新概念汽车不同，这款汽车更加经久耐用，至少能使用30年。

“闪亮小人”不是一个人哦，它是一个用3D技术打印的立体风筝。

这个风筝采用双翼模型，呈蜂窝状结构，看起来似乎很笨重，但它仿佛有生命般，会翻滚，甚至可以真正地飞向天空。

“闪亮小人”立体风筝采用轻型材料和对称模型，主要部件包括碳纤维棒、手工缝制的帆船布以及一种经过特别设计及3D打印的尼龙连接器，其中独立的原件有23000多个。

英国南安普敦大学的工程师用3D打印机“打印”出世界第一架无人驾驶飞机SULSA。这架无人驾驶飞机，从机翼、整体控制面到舱门等所有部位全部由3D打印而成。

工程师首先设计出飞机样本，然后用尼龙激光烧结机层层打印出塑料或者金属结构部件。这些部件之间没有扣件，使用卡扣固定技术连接在一起。因此，整架飞机可在几分钟内完成组装并且无需任何工具。

SULSA飞机机翼长2米，最高时速可达160千米，而且在飞行的时候，几乎没有任何声响，可用于旅游、邮递等业务。

SULSA从设计到试飞只用了几天时间，如果你想随时完善不如意的地方，可及时进行调整。

如果你住在自己打印的房子里，里面都是自制的家具、厨具和餐具，会是什么感觉呢？

南加利福尼亚州大学霍什耐维斯教授研发出了轮廓建筑工艺技术。2004年，他曾运用这项技术打印出了长约1.52米、高0.91米、厚0.15米的建筑部件。

这项技术经过不断改进，不仅能够打印方形、圆形、环形甚至不规则形状的房屋部件，将来也有能力打印一整栋房子。

若要3D打印房子，工人们先要在修建房子的空地上安装巨大的打印设备，这个设备的外观有点像建筑行业中使用的两边有滑轨的巨大行车，只不过行车横梁上通常用来装吊货物的地方装有巨大的给料器。然后3D打印机会按照房屋三维设计图稳定均匀地挤压出混凝土，层层打印叠加出房子。

根据估算，建好一栋约232.3平方米的房屋仅需要20小时左右。

外形看上去酷酷的仿真吉他ODD Spider，是由3D打印机打印出来的，它安装上琴弦和琴颈后，就能演奏音乐，绝对让吉他迷们疯狂。

ODD Spider由德国一家小提琴制作公司用塑料粉末烧结系统加工制作而成，其使用的Polyamide 2200原料可以被染成任意颜色。

琴弦下面的面板可以被打印成不同形状，而且我们可以在面板上镶嵌形象逼真的蜘蛛或者蝴蝶等。

名为“Glove One”的手机像手套一样，人们可以轻易地将它戴在手上。

虽然它不是第一部可穿戴手机，但它非常精美，外观相当拉风，看上去就像未来战士的金属手套。最特别的是，手套的每个部件都是用3D打印机打印出来的。

尽管它还只是一部原型机，但已具备一些功能。

它的“关节”可以灵活转动，每个“关节”上都有一个物理拨号按键。戴上它后，你只需按按键，然后做出打电话的手势，用拇指和小指分别作扬声器和话筒，便可接通电话。

它通过迷你USB接口充电，当然，它也有SIM卡插槽。

3D打印设备——3D打印机对于3D打印而言绝对功不可没，是3D打印的大功臣。

3D打印技术不断进步，3D打印机之间的比拼又如何？

世界最大的3D打印机有多大？

Objet 1000是目前世界上最大的打印机，它能够容纳约108千克的树脂（3D打印原材料），这就已经比许多3D打印机还要重了。

Objet 1000是同类别3D打印机的3倍，拥有1000mm×800mm×500mm的可打印面积，同时还继承了Objet公司世界一流的3D打印精度，能刻画出16微米的打印层。

更厉害的是，Objet 1000支持同时以14种打印材料完成作业。

有了这种大型3D打印机，直接打印整个自行车车架都没有问题。到时候，在自行车赛上出现清一色的3D打印自行车，你可别太惊讶哦。

Concept Laser公司生产的3D打印机以金属粉末作为原材料，而融化金属采用的“武器”是高温的激光束。

Concept Laser的3D打印机可以应用在贵金属首饰加工，或钛合金材料部件加工上。

MCOR打印机使用办公用纸作为打印原材料，非常环保。

这种打印机将常见的书本纸胶合，然后一把刀具会一遍又一遍地在“纸块”上把3D模型雕刻成产品。

近期，MCOR公司又推出了新款的MCOR Iris，增加了彩印功能，这样，打印出来的3D产品将不再只有白色的。

虽然造纸业污染严重，但是把纸张作为原材料进行3D打印不会造成污染，而且MCOR胶合纸张使用的胶水也是绿色环保的树胶。

有的3D打印机用塑料作原材料，有的用固化复合树脂或巧克力打印，VoxelJet公司则推出了一系列以沙土作为打印原料的3D打印机。

VoxelJet 3D打印机采用固体颗粒（沙子）和胶水作为打印原材料，以此制造金属铸造中使用的模具。

这种3D打印机打印出来的成品有空隙，可以直接将铁水等液态金属浇注进去，当模具内的金属冷却后，直接用锤子把沙模敲碎，这样一件实体模型就做好了。

3D打印，咱普通人玩得起吗？

3D打印其实很简单，一台轻便的3D打印机在手，我们就是最时尚的3D打印达人。可3D打印也不简单，两大法宝——三维模型和特殊材料样样少不了。

要花多少钱才能3D打印？3D打印机在现实生活中是否普遍？

我们点击进入淘宝网，直接查询“3D打印机”，便会看到数百条搜索结果。3D打印机的价格从几千元到几万元不等，最便宜的只要3000多元。难道3000多元就可以买台3D打印机在家3D打印？

没错，用3000多元的3D打印机打印小东西足够了。这种3D打印机只有一张桌子那么大，上面有个半透明的罩子，它连接电脑，便能快速打印出各种小模型。

你看，半个多小时的时间，一个塑料扳手就成型了。它不仅仅是个模型，顶端还能转动，与真扳手一样，只不过是塑料制成的。

不少3D打印爱好者自己制作3D打印机，成本并不高。只要有时间，自己在家打印个水杯或者塑料盒等，还是蛮有趣的。

除了价格比较实惠外，很多3D打印机很轻便。比如世界上首部便携3D打印机Portabee大概只有2.8千克，只需几秒钟，我们便可以把它折叠好，放入电脑包中。

要想打印出立体产品，产品的三维模型可少不了。很多人往往只关注3D打印的过程，却忽略了最核心的三维模型。

建立三维模型主要有两种方法：一种是用扫描仪对已有物品进行扫描，然后利用得到的数据在电脑上画出三维结构，另一种是用软件直接画出三维模型。

后一种方法可以满足我们自由创作的需要。无论想打印什么，只需要发挥自己的想象力画出来就可以了，可并不是每个人都懂得用3D软件建模。

现在有一款名为Photofly 的软件，只要有一张图片，我们就能运用这个软件把图片生成三维模型。

而且不少国外公司也已经把各种三维模型贴在了网上，例如Tinkercad 等网站。我们可以登录这些网站，按照上面的方法在线建模。一张照片或者其他二维图片，都能通过程序转换成3D模型。

有了三维模型后，下一步就要把这个模型进行切片处理，得到许多个类似切片面包的“片层”。当然，这些“片层”要比切片面包薄很多，其厚度比头发丝还要细。之后，我们可以根据“片层”的数据逐一打印它们。

3D打印时，还必须选好打印材料，因为它直接关系到产品的性能。

例如，在用激光固化法进行打印时，必须选用光敏树脂这一材料，才可以打印出尺寸精度较高、表面光滑的产品。

激光固化法以光敏树脂为原料，紫外激光在计算机的控制下，会按照各片层的数据对液态光敏树脂表面逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化。

一层固化完毕后，3D打印机工作台下降，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化，新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此重复直到整个原件打印完毕。