所谓3D打印

2012-11-07 18:52

现在“3D打印”这玩意很热,可究竟什么是3D打印呢?所谓3D打印就是通过一层一层“打印”材料增加厚度,最后制造出立体物件的一种快速成型技术。与CNC车床的逐步切削相反,这是一个逐渐累积的过程。

3D打印,说起来是一种技术,但实际上有很多种不同的成型原理:

  1. Extrusion

这种方法是通过加热nozzle,然后一行一行挤出条状的材料,堆叠形成成品。使用的材料有热熔塑料、共晶金属等等。现在比较亲民的makerbot和reprap打印机之类的都是用这种原理,吃热熔塑料打印的。

  1. Granular

这种方法是在基板上平铺一层粉状材料,然后利用电磁波或激光进行局部的高温加热,熔化粉末使之融合,然后再覆盖一层新的粉末,重复局部熔化过程完成打印。可用的材料有金属粉末,以及热熔塑料等

  1. Laminated

这个就是字面意思的“一层一层堆叠”了,真的是一片一片这样搭上去。貌似见得比较少,可能是因为太浪费材料?

  1. Light polymerised

光固化,类似于第二种,只不过这里不是用高温而是用光使液态的塑料固化,然后整体下沉一层,让液态的塑料液没过物件,再重复固化过程。

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那么3D打印有什么用呢?

由于它原本就是工业上用来快速将设计转化成实体原型的技术,所以它的可以帮助做设计,如果你的设计有什么问题在电脑上看不出,打印一个出来便知。当然现在随着成本的逐渐下降,用来直接进行生产也没什么问题。这样的零件生产不受生产线的制约,不论什么设计只要一台3D成型机就能搞定,没有更换模具的麻烦和成本问题。

由于3D打印与传统制造方式的差异,它可以用来创造许多“不可能”的形状,比如环环相扣的锁子甲,或是在封闭盒子内圆球之类的形状

另外因为3D打印的精度较高,打印出来的物件通常可以直接拿来组装成为成品而不需更多额外加工

也有用来打印食物的

甚至还有在沙漠里利用无尽的沙子资源和太阳能进行融沙打印的(Vimeo)


未来的前景:

3D打印已经开始在医疗、建筑、宇航、以及一些意想不到的领域崭露头角了:比如3D打印的人造骨骼、器官组织的培养框架、甚至直接用预培养的各种细胞直接打印出小片组织,以后还用卖什么肾啊,哪个器官坏了就打印一个呗,妈妈再也不用担心我的身体健康了!

发射上太空的空间站里备一台3D打印机,这样临时需要什么零件也不用将就或是大费周折从地球上发射过来了。

甚至连太空殖民,我们也可以扔一台预设了程序的熔沙成型机器到火星或者月球,让它在那里孤单的工作,慢慢建造基地,这样以后人类移民过去就直接有房子住了!

让我们再想得远一点,假设3D打印技术在未来远远超越了我们现在可以想象的技术极限,可以同时使用N种材料打印任何东西,而且具有高的可怕的精确度,那么我们的生活会怎样呢?从此足不出户,再也不用出去买东西了!缺了什么直接从网上下载一个模型用“万能打印机”或者叫“物质组装机”打印出来,不论是工具、电器、食物,统统可以!然后不要了的东西扔进“万能回收机”完美回收再次成为打印材料……如此循环往复,岂不美哉?iPhone5来了?不要紧,把iPhone4回收了,按照图纸打印一个iPhone5出来吧。

如此一来,设计在未来将会变得极端重要,因为你的设计可以直接被转化成成品而无需担心制造、成本、分销等问题,卖设计就是了。但如此又会对现有的版权监管等机制提出挑战……

现代电子计算机如此复杂,别说设计了,就算你把CPU的设计图拿给人看他都不一定能看得懂;未来的CPU可能更加精细复杂,不过其实你不用去管那些结构啊,只需要 “选取组件”-“拖拽到位置”-“放下”-“与其他部件链接” 这样的模块化操作即可用预封装的“黑盒子”完成你自己的设计,像拼乐高那样简单。但如果从另一方面看的话,黑盒模块化设计隐含的安全问题可能会非常严重,未来你在网上下载了一个免费的设计图,比方说它是一个鼠标的设计吧,设计小白肯定没法分辨出里面是否包含着摄像或者录音的结构……万一你只想造一个鼠标,结果却引狼入室,在桌子上放了个7x24小时监视你的间谍咋办呢?又或者这是个缺陷的设计,有漏电、过热、爆炸的隐患,甚至是被人专门进行这样的恶意设计怎么办?或许这就是新型的电子/现实混合型犯罪吧?

另外已经开始出现用3D打印机制造枪支武器的提议了,打破个人枪支的限制,也许3D打印技术会引起治安的混乱?(YouTube)

在经济方面,售卖3D打印的设计由于是纯电子的分销,它与现有的智能手机App销售机制非常类似:没有物流成本、没有边际成本,因此长尾效应将对此适用,所以商品的销售方式大概也会相对产生巨大的变化。

//这篇是为之后一个演讲做的思路整理,还不完整


标签: 3D打印 思考