你能夠想到，平日只會(huì)吞吐紙張的打印機(jī)，有一天可以吐出食物、衣服、家具和汽車么？

不久前在北京新街口附近開(kāi)放的一家3D照相體驗(yàn)館中，應(yīng)用3D掃描和3D打印技術(shù)為顧客量身定做的立體彩色人像拉近了3D打印和普通老百姓的距離，讓本來(lái)已經(jīng)蒸蒸日上的3D打印又更火了一把。最近更是傳出消息，國(guó)產(chǎn)C919型大飛機(jī)的中央翼緣條就由3D打印機(jī)制造出；而其他3D打印的成果，例如植入關(guān)節(jié)等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的作品也吸引了大量驚嘆的視線……流連在3D打印機(jī)為人們帶來(lái)的各種讓人嘖嘖稱奇的產(chǎn)品中，不禁覺(jué)得3D打印技術(shù)簡(jiǎn)直就是一支奇異“魔術(shù)棒”，拿著它心里默念咒語(yǔ)，然后一揮便有了一切。

3D打印技術(shù)是一種快速成形技術(shù)。其工作原理并不復(fù)雜，與普通打印機(jī)基本相同，差別之處就在于3D打印機(jī)內(nèi)裝的不再是墨水，而是粉末和膠水。3D打印機(jī)會(huì)根據(jù)預(yù)先在計(jì)算機(jī)中生成的三維模型，以逐層增加材料的方式累積生成實(shí)體。與傳統(tǒng)制造業(yè)做減法的加工技術(shù)不同，它依據(jù)加法守則，不會(huì)產(chǎn)生邊角料，也就是說(shuō)材料上的浪費(fèi)幾乎為零。

用于3D打印的三維模型可以由設(shè)計(jì)人員使用電腦軟件建立，也可以是使用3D掃描儀 掃描得到的電子檔案。

3D掃描，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是把實(shí)際物體轉(zhuǎn)化成虛擬的3D計(jì)算機(jī)模型的過(guò)程。和現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)相比，對(duì)于柔軟的和形狀不規(guī)則的物體，這種非接觸式的3D掃描測(cè)量方法更為有效和精確。3D打印和3D掃描技術(shù)經(jīng)常同時(shí)使用，相輔相成，比較成熟的例子是，在3D掃描儀器的幫助下，3D打印技術(shù)已經(jīng)順利進(jìn)入文物修復(fù)和復(fù)制的領(lǐng)域，給文物保護(hù)行業(yè)的傳統(tǒng)方法帶來(lái)了一次令人驚喜的革命。

“鬼斧神工”的技術(shù)

迄今為止，3D打印機(jī)制造出的產(chǎn)品之多、范圍之廣令人咂舌，不僅有飛機(jī)零件、汽車、步槍，還有家具、衣服、巧克力，甚至還有人體下頜骨。我們不禁要問(wèn)，既然這些東西用傳統(tǒng)的方法制造之時(shí)，已經(jīng)有非常成熟的技術(shù)保障，那么為什么要費(fèi)盡心思地研究利用3D打印機(jī)制造的技術(shù)呢？其原因與3D打印 技術(shù)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)有關(guān)。３D打印技術(shù)不依賴人工，沒(méi)有組裝流程，生產(chǎn)速度快，并且不會(huì)產(chǎn)生邊角料。此外，最重要的一點(diǎn)是它能夠制造傳統(tǒng)工藝無(wú)法完成的產(chǎn)品。例如造型獨(dú)特的劇院建筑模型，使用傳統(tǒng)方法就 無(wú)法制作，而應(yīng)用3D打印技術(shù)卻可以輕而易舉地快速解決。正如開(kāi)頭所說(shuō)3D打印技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)可以用于制造國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的中央翼緣條，而在此之前以國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的制造能力是無(wú)法滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的。

３D打印的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是打印的三維模型在電腦中生成，所以模型與打印機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)分離。而這種有別于傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)的分離狀態(tài)，有望為太空飛行帶來(lái)極大的便利。目前，美國(guó)宇航局已經(jīng)測(cè)試了在太空飛行中能夠使用的3D打印機(jī)，未來(lái)的宇航員可以使用3D打印機(jī)制造在太空中所需的物品，甚至包括金屬部件。這可比攜帶大量實(shí)際物品方便太多了。

概括的闡述難以全面體現(xiàn)3D打印的妙處，下面還是讓我們一起來(lái)參觀一下近幾年中3D打印技術(shù)帶給世界的一些驚喜禮物吧。

“老樹(shù)新花”的3D打印

如今，3D電影帶來(lái)的視覺(jué)盛宴已經(jīng)全方位包圍了大眾的感官，3D立體電視進(jìn)入尋常百姓家指日可待，3D照片慢慢走入我們的生活，變得不再稀罕。聽(tīng)起來(lái)尚算生疏的3D打印機(jī)借著這股“3D熱”起勢(shì)，其實(shí)卻是“蓄謀已久”。3D打印并不是新生事物，從其誕生之日起至今已有30多年的歷史了。早期3D打印的事件發(fā)生在上個(gè)世紀(jì)80年代，1984年查爾斯·霍爾（Charles Hull）開(kāi)發(fā)了依據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)打印出3D物體的技術(shù)，1986年他創(chuàng)立3D系統(tǒng)并開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)。那時(shí)的3D打印 機(jī)體積龐大并且昂貴，能夠打印的產(chǎn)品也十分有限。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展，到了2011年和2012年間，3D打印技術(shù)似乎突然間大放異彩，經(jīng)由其制造出的汽車、人工關(guān)節(jié)、蛋糕以及生肉等諸多產(chǎn)品鉚足了勁兒地向人們展現(xiàn)它無(wú)所不能的魔力。2011年9月維也納科技大學(xué)開(kāi)發(fā)出的輕巧便宜的打印機(jī)也預(yù)示了這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用的可能性。

在2012年的Euromold（歐洲模具國(guó)際展覽）上，3D打印機(jī)家族又向世人展示了幾個(gè)與眾不同的成員，成為了當(dāng)之無(wú)愧的明星。其中最引人注目的，恐怕要數(shù)世界上最大的3D打印機(jī)Objet1000了。它不僅擁有約３倍于同類別打印機(jī)的打印面積，而且能刻畫(huà)出細(xì)微到16微米的高精度打印層，并且支持同時(shí)用14種打印材料完成作業(yè)。同時(shí)展出的還有用沙土做原材料的VoxelJet 3D打印機(jī)，用紙做材料的MCOR打印機(jī)以及擁有“激光武器”的 Concept Laser 3D打印機(jī)。值得一提的是有趣的MCOR打印機(jī)，它用常見(jiàn)的紙張而不是專門(mén)的樹(shù)脂等作為材料，大大方便了使用者。如今3D打印機(jī)不僅推陳出新，價(jià)格也逐漸變得親民起來(lái)。北京3D打印體驗(yàn)館陳列的打印 規(guī)格在20厘米以內(nèi)的3D打印機(jī)售價(jià)為2萬(wàn)元，而Makerbot推出的第二代 Solidoodle 3D打印機(jī)，最低配置售價(jià)僅499美元（約合人民幣3140元）。

面對(duì)新技術(shù)的魔力，再加上可以接受的價(jià)格，誰(shuí)不愿意置辦一臺(tái)體驗(yàn)一下呢？

創(chuàng)意的“翅膀”

大到飛機(jī)零件，小到一塊巧克力，3D打印的產(chǎn)品始終伴隨著各種奇思妙想，可以說(shuō)3D打印技術(shù)從誕生伊始就與絕妙的創(chuàng)意脫不開(kāi)關(guān)系，就連3D打印機(jī)本身也就是一個(gè)大膽的創(chuàng)意。3D打印技術(shù)發(fā)展到如今，它對(duì)社會(huì)生活發(fā)生的影響早已不僅僅限于制造令人嘆為觀止的產(chǎn)品，這種技術(shù)更為創(chuàng)意的實(shí)現(xiàn)提供了更便捷的方法和更多的可能性。

以網(wǎng)站Shapeways為例，客戶可以在這家網(wǎng)站定制各種各樣的3D打印產(chǎn)品，例如雕塑、飾品、衣服、茶杯以及玩具等等。同時(shí)，更值得一提的是，它也為網(wǎng)站用戶提供售賣他們創(chuàng)意產(chǎn) 品的平臺(tái)，開(kāi)創(chuàng)了一種全新的為３D打印技術(shù)量身定做的商業(yè)模式。現(xiàn)在企業(yè)型的3D打印機(jī)價(jià)格從幾萬(wàn)美元至百萬(wàn)美元不等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出個(gè)人能夠負(fù)擔(dān)的價(jià)格范圍，設(shè)計(jì)3D產(chǎn)品也需要一定的技術(shù)支持，有一定的門(mén)檻，再加上家用3D打印機(jī)使用的尚較復(fù)雜，基于上述種種原因，3D打印機(jī)在現(xiàn)階段無(wú)法普及。在這種環(huán)境下，接受小額訂單的Shapeways簡(jiǎn)直是擁有3D產(chǎn)品創(chuàng)意的設(shè)計(jì)師的天堂。根據(jù)網(wǎng)站說(shuō)明，只需六步和10～21天不等的時(shí)間（根據(jù)材料決定），用戶就能夠觸摸到親手設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。Shapeways的3D打印定制服務(wù)讓個(gè)人創(chuàng)意以最便捷的方式和較低的成本代價(jià)轉(zhuǎn)化為實(shí)物，并且更進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)效益。

除了大力拉動(dòng)3 D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和拓展此行業(yè)的“錢途”之外，Shapeways網(wǎng)站模式中最閃亮的一點(diǎn)是，用戶不必懂機(jī)械，不必懂組裝，甚至不必懂材料，只要有“idea”，通過(guò)3D打印技術(shù)就能把想法變成實(shí)物展示在用戶和世人的眼前。對(duì)于創(chuàng)意DIY愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，這簡(jiǎn)直是天大的福音，因?yàn)樵俨槐剡^(guò)著為了實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意，把傳統(tǒng)制造業(yè)的所有工序和材料研究一遍的日子了！當(dāng)然對(duì)于專業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，這樣的網(wǎng)站也并不是百無(wú)一用，對(duì)于獨(dú)立的設(shè)計(jì)師或者小成本工作室來(lái)說(shuō)，Shapeways也為他們節(jié)省了制作模型的時(shí)間以及風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)資料顯示，目前國(guó)內(nèi)的3D體驗(yàn)館也已開(kāi)始提供部分產(chǎn)品的定制服務(wù)。

現(xiàn)在能夠完成大面積和高精度產(chǎn)品的3D打印機(jī)還未能進(jìn)入普通家庭，但是我們可以樂(lè)觀的預(yù)測(cè)，在不久的將來(lái)，3D打印機(jī)也許會(huì)像噴墨打印機(jī)一樣普及。到時(shí)我們坐在家中，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，自己設(shè)計(jì)的家具、衣服和其他各種用品就魔術(shù)般地出現(xiàn)在眼前。隨著技術(shù)的飛快發(fā)展，也許未來(lái)的網(wǎng)上商店將有可能不再售賣實(shí)物，而是售賣3D產(chǎn)品的三維模型數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接收之后，通過(guò)連接家用3D打印機(jī)，就可以打印出中意的商品。

雖然這暫時(shí)只是個(gè)美好的設(shè)想，不過(guò)無(wú)庸置疑的是，3D打印技術(shù)早就以銳不可擋之勢(shì)進(jìn)入我們的視野，悄然改變著我們的生活。讓我們拭目以待2013年3D打印的發(fā)展，相信它將會(huì)是3D打印技術(shù)及其上下游產(chǎn)業(yè)的又一個(gè)驚喜之年、豐收之年。