大话3D打印技术

编者按：前不久，我们杂志曾为大家介绍过一种新兴的物品制作方式—快速成型技术（即3D打印）。不过当时，这种技术还处于萌芽阶段，虽然很多人都觉得这项技术有无比广阔的前景，但在短时间内，它还无法进入我们的生活当中。可谁也没想到，时间只过去了一年不到，《生活大爆炸》中的Howard和Raj已经用3D打印机制作出了自己的模型；成龙也用3D打印机制作出了电影中的“十二生肖”；而国内也相继出现了数家3D打印照相馆……

既然3D打印技术已经从实验室走入了人们的生活中，那我们的视角也理应发生一些改变。就像周星驰将遥不可及的《西游记》变成了大家喜闻乐见的爱情片，并教会人们“不要等到失去之后才后悔莫及”的道理一样。我们也理应将3D打印机当成正常的工具来看待，并试着让它为我们的生活提供一些改变。

重新认识3D打印技术

虽然现在3D打印机掀起了一波又一波的热浪，但对于很多人来说，3D打印机依然是个稀罕物。就像笔者在写这篇文章的时候，身后总会有人疑惑地问道：3D打印机到底是个什么东西？它能做什么事情？显然，之所以会提出这样的问题，是因为他们或多或少地听到过这个名词，对于它的火热产生了好奇。对了！它是怎么火热起来的呢？稍微在互联网上搜索一下，就不难发现，3D打印机是因为一个展会，或者说是因为一篇文章而火起来的。

《第三次工业革命》（A Third Industrial Revolution），这是在2012年4月21日发表在《经济学人》上的一篇文章。它以一个生产业从业者为主视角，直观地记录了自己第一次看到3D打印机时的情景以及看法。也正是从那时开始，世界各地的人们开始知道3D打印机这项技术。直到现在，很多人都相信，如果某一天3D打印技术改变了整个世界，那这篇文章绝对起到指导性的作用（编者注：以下内容翻译整理自《第三次工业革命》）……

一年一度的欧洲模具展是德国甚至欧洲最大的贸易展会之一。该展会主要展出的是一些原型生产设备，比如老派的车床、钻头和冲压机。当然，这些设备与那些沾满油污的机器已经没有了多大的关系，一字排开的展厅里满是美国、亚洲和欧洲的机械工具。这些机器都一尘不染且具有高度的自动化，操作者只需坐在电脑屏幕前便可完成操作。

但是，在2011年11月举办的模具展中，一款名为三维（3D）打印机的设备吸引力所有人的眼球，也改变了人们对制造业的认识。它完全不遵循传统的敲击、扭曲和切削原料这些工序，直接通过层层叠加材料生产出产品，并且其精美程度也让人感到震惊。在采访的过程中，演示人员还顺便为本刊（编者注：《经济学人》）记者制作了一把独一无二的锤子。

也许这就是未来制造业的缩影。让今天的工厂制造一把你自己设计的锤子，这可能会花上几千美元。首先，制造者须先生产一个模具，浇铸好锤头，用机器抛光出光泽。然后削一根木制锤柄，然后再把各部分组装起来。除非你要生产数以千计这样的锤子，否则它会贵得令人不敢问津。然而，对于3D打印机来说，规模经济效益在这里已经不适用了。该打印机的软件可作随意调整且制造出任何东西。不管是单件产品还是量化生产，其产品成本都是一样的。

再也不用墨守成规地生产同样的产品了—这是3D打印技术带给生产业最大的改变。推陈出新曾经是企业大鳄们的专利，因为这通常代表会付出相当大的财力、物力以及生产技术。但在3D打印技术出现后，这一切都变得易如反掌，大公司、中小企业甚至是个体经营者可能会从此站在同一起跑线上。也许在不久的将来，我们在世界的任何角落动一动鼠标，就能得到专属于自己的任何物品。

看到这里，你是不是明白了什么？在看到这篇文章之前，笔者一直觉得3D打印技术只是一个高科技的玩具。但是在生产者的眼里，它可能是足以改变传统生产行业的核武器。18世纪晚期，机械化带来了第一次工业革命；20世纪早期，流水线成就了第二次工业革命；21世纪，3D打印技术很有可能造就第三次工业革命。现在，你知道3D打印技术迅速串红的原因了吗？

3D打印技术正融入我们的生活

记得上次为大家介绍3D打印技术的时候，它还处于萌芽阶段，其适用范围较小，离我们的生活也比较远，很多用途还处于概念阶段。不过在时隔不到1年的时间里，它的进步可不少，有些甚至已经融入到我们生活当中，只是我们不知道罢了！

影视产业：2012年年底，成龙的电影—《十二生肖》可能很多人都看过了。电影中生肖头像的赝品就是由3D打印技术制作而成的。并且，这不是3D打印技术第一次出现在电影当中。早在2011年11月，斯皮尔伯格就将3D打印技术运用到《铁甲钢拳》中。电影中的“亚当”、“吵闹小子”和“奇袭”的原型都是由3D打印技术制作的。

3D打印照相馆：这绝对是2013年初曝光度最高的科技事件之一。在那里，顾客可以花10多分钟将自己的外形扫描至计算机里，随后3D打印机就会打印出和你外形一模一样的模型。如果你有兴趣，也可以去试试，目前西安和北京都有这样的“相馆”，不过价格有点高，每张“照片”的价格在1 600～3 000元不等。

个性产品定制：这项服务在国内还比较少见，但是在国外，用3D打印机定制自己设计的东西已经比较成熟。其中比较著名的有3D Tin、Shapeways和Mixee Me等。另外，微软、谷歌以及其他软件行业巨头也相继推出了基于各种开放平台的3D打印应用，大大降低了3D设计的门槛，甚至有的应用已经可以让普通用户通过类似玩乐高积木的方式设计3D模型。

除了我们生活中能见到的民用领域以外，3D打印技术在其他领域的发展也快得惊人。在建筑、医学、服装、工艺品、汽车以及飞机制造等行业中都能看到3D打印技术的身影。比如美国弗吉尼亚大学工程系学生就用3D打印机“造”出了一架无人飞机，一共花费了4 000美元和4个月时间。如果放在以前，制造同样的东西得花费几年的时间以及几十万美元的成本。

拥有自己的3D打印机？比你想象的便宜

在看完了专业人士对3D打印技术的前景分析和实际应用之后，你是不是觉得它已经离我们的生活很近了？其实可以还近一点，既然咱们的文章叫“大话3D打印机技术”，那就让我们的想法和行动更大胆一点—拥有自己的3D打印机。

3D打印机很贵吗？贵！非常贵。一台基本型号的商业3D打印机最便宜都要10万人民币以上，比如美国的SeeMeCNC。至于其他好一点的型号，比如Printrbot、RepRapPro和Makemendel等，价格更是在30～50万人民币之间。

这么贵，肯定没多少人能买得起了。不过好在还有Arduino。对！就是那个为了促进了意大利艾维里互动设计学院的发展而开源的硬件平台。在上次介绍3D打印机的时候，我们曾经提到过它。现在，很多厂商已经依靠它开发出了很多成熟的廉价3D打印机了。这其中就以大名鼎鼎的makerbot和国产的tiertime为代表。它们的价格从4 000～20 000万人民币不等，并且在伟大的淘宝上可以轻易地买到。

相比商业用的设备，开源的3D打印机在打印精度上并没有太大的区别。它们缺的只是速度、操作难度以及一些售后服务。

当然，如果你的动手能力够强，甚至可以在淘宝上购买散件，自己组装一套3D打印机，其成本更是可以控制在2 000元人民币左右。

在有了硬件设备之后，接下来就要解决3D设计软件的问题了。现在，专为开源的3D打印机开发的设计软件也越来越多。有iPhone上设计3D物品的 Sculpteo、iPad上3D设计软件123D Design、通过Kinect扫描3D模型到打印机的 Kinect-ToPrint和将3D图纸模拟成3D模型的增强现实软件 Augment等。

现在，你还觉得拥有一台3D打印机，是一个遥不可及的梦想吗？绝对不是了。

总结

如果时间倒退到1年以前，很难相信3D打印技术会如此之快地进入我们的生活。但在经历了3D打印技术飞速发展的一年之后，我们有理由相信，在未来的一年或者几年时间里，3D打印技术会以更快的速度发展下去，直至改变整个世界。