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    3D打印:是柄雙刃劍還是馬良的神筆?

    放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-19     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:131
    核心提示:

    很多人都想擁有一支馬良的神筆,在紙上畫什么就能出現什么,F在就有人發(fā)明了這樣一種神奇的畫筆,能把畫在電腦里的東西變成實實在在的三維物體,在家里就能打印出自己設計的小玩意,甚至打印出一幢立體的大樓。這個神器,就是最近被人們熱議的3D打印機。

     3D打。河质且槐p刃劍? 

    “墨水”實實在在! 

    雖然現在聽起來新鮮,其實3D打印并非一種新技術,而是起源于19世紀末的美國,并在20世紀80年代得以發(fā)展和推廣。 

    中國物聯網校企聯盟,把3D打印技術稱作“上上個世紀的思想,上個世紀的技術,這個世紀的市場”。這種打印機的產量以及銷量,從21世紀以來就已經得到了極大增長,其價格也在逐年下降。 

    據報道,世界3D打印機2012年的市場規(guī)模為22.04億美元。從國別來看,美國擁有的3D打印機數量最多,占全世界總數的38%;日本位居其次,占9.7%;德國為9.4%,名列第三;中國為8.7%,排在第四位。

    3D打印機的工作原理,和我們平時使用的打印機有相似之處。比如打印一份文件,要先在電腦上編輯完這份文件,再輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕,一份數字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上,打印機將一層墨水噴到紙的表面以形成一幅二維圖像。

    所不同的是,在3D打印時,首先要通過計算機建模軟件建模,然后通過SD卡或者USB優(yōu)盤把其拷貝到3D打印機中,進行打印設置后,軟件通過電腦輔助設計技術(CAD)完成一系列數字切片,并將這些切片的信息傳送到3D打印機上,打印機則會將連續(xù)的薄型層面堆疊起來,直到一個固態(tài)物體成型。

    3D打印機與傳統打印機最大的區(qū)別在于,它使用的“墨水”是實實在在的原材料。

    如何把一個模型一層層地堆起來呢?有些3D打印機使用“噴墨”的方式,如使用打印機噴頭將一層極薄的液態(tài)塑料物質噴涂在鑄模托盤上,接著將此涂層置于紫外線下進行處理。之后,鑄模托盤下降極小的距離,以供下一層堆疊上來。還有一些系統使用粉末微粒作為打印介質粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層,然后由噴出的液態(tài)黏合劑進行固化。當然,這些系統也可以使用一種叫做“激光燒結”的技術熔鑄成指定形狀。

    如果說設計的模型中有一些孔或者懸掛的地方,也不用擔心,借助加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來占據空間就可以了。這部分粉末不會被熔鑄,最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。

    如今可用于打印的介質種類多樣,包括塑料、金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些打印機還能結合不同介質,讓打印出來的物體一頭堅硬一頭柔軟。

    延伸無限可能……

    毫無疑問,3D打印機的普及正在擴展工業(yè)想象力的極限。比如,3D打印公司已能采用尼龍直接打印制造無縫拼接泳衣。而這僅僅只是一個開始,也許未來任何種類的衣服都能通過數字技術制造,無需人工或縫紉機械完成。

    如今,3D打印技術正在被各行各業(yè)應用。以前可能覺得骨頭壞了,只能等它自己長好,但是新技術告訴我們,完全可以打印一塊骨頭出來,接到原來的位置上。國外就有一位83歲的老人,因患有慢性的骨頭感染而換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨。這是世界上首位使用3D打印產品做人體骨骼的案例。

    在實驗室測試中,這種骨骼替代打印材料已被證明,可以支持人體骨骼細胞在其中生長,并且有效性也已經在老鼠和兔子身上得到了驗證。未來數年內,打印出的質量更好的骨骼替代品,或將幫助外科手術醫(yī)生進行骨骼損傷的修復,甚至幫助骨質疏松的患者恢復健康。

    通過3D打印機打印出來模型,還能夠讓設計部門打造出更出色的產品。在建筑業(yè)里,工程師和設計師們已經接受了用3D打印機打印的建筑模型,這種方法快速、成本低、環(huán)保,同時制作精美,完全合乎設計者的要求,同時又能節(jié)省大量材料。

    總之,3D打印產品無論是在成本、速度和精確度上,都要比傳統制造出的東西好很多。而3D打印技術本身又非常適合大規(guī)模生產,制造業(yè)利用3D技術能帶來很多好處,甚至連質量控制都不再是個問題。

    更有意思的是,現在還出現了“3D涂鴉手”。使用者用“3D涂鴉手”畫出一個東西,隨后就會有一個相應的塑料3D模型“橫空出世”。以后甚至可能在餓的時候畫一塊蛋糕,馬上就會“打印”出一塊實物蛋糕來,這就是“打印食物”。

    目前,研究人員已經開始嘗試打印巧克力了;蛟S在不久的將來,很多看起來一模一樣的食品,就是用食品3D打印機“打印”出來的。當然,估計成本也會比較高。

    真的如此完美?

    3D打印機的應用如此廣泛,不禁讓人感慨這真是一種造福人類的好技術。但常言道,科學發(fā)展本身就是一柄雙刃劍,那么,既然3D打印機可以打印各種模型,那么會不會也造出什么可怕的東西來呢?

    答案令人擔憂。今年5月,一個美國人就把自己的方案和作品發(fā)到網上,表明:任何人,只要有一臺普通電腦、網絡連接、一卷塑料、一顆釘子和一臺3D打印機,就可以自己制造出一款手槍。

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