一句話解密3D打印：就像蠶在吐絲結繭
2013-03-11 08:49 來源：北京晚報 責編：陳莎莎
- 摘要：
- 3D打印，在專業領域，它又有另一個名稱“快速成型技術”。利威爾（香港）有限公司（句容利威爾電器有限公司）的魏宏輝認為，3D打印機還可以實現常規工藝實現不了的一些結構零件。
【CPP114】訊：一句話解密3D打印
3D打印，在專業領域，它又有另一個名稱“快速成型技術”。它出現于20世紀80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術。這個并不新的技術，為何在這幾年突然火起來呢？
工業級設備走入民間
太爾時代科技有限公司的市場部經理郭嶠認為，這主要得益于國外數百萬元級別的工業級3D打印設備，在這幾年，轉變為桌面級的設備。有些3D打印“神器”售價在1500美元以內，甚至更低，一時間受到DIY愛好者追捧，他們充分發揮自己的才智，打印出各種極具創意的3D物品，再加上網絡的發達，所以就在過去的兩年間，關于3D打印機，許多“魔幻現實主義”般的新聞突現在人們眼前。
2011年3月，英國一名科學家設計出一款自行車，并用打印機一次成型地打印出車輪、軸承和車軸，更重要的是它可以騎，而且其堅固程度與鋼鋁材料不相上下；幾乎與此同時，美國康奈爾大學一位教授帶領他的學生，在實驗室里用一臺打印機，打印出一塊有草莓醬的巧克力蛋糕；2011年9月，世界首輛3D打印機制造的汽車現身加拿大溫尼伯市……
另外，還有一個值得注意的原因，就是國際上的影響。美國為了實現“制造業回流”，2011年6月，奧巴馬宣布一項新政策，并向3D打印產業支出5億美元以提升美國在制造業上的領先地位；2013年2月，奧巴馬在國情咨文演講中表示，將建設一個包含15個制造創新中心的全國性網絡，希望專注于3D打印和基因圖譜等各種新興技術。
原理：類似蠶的吐絲結繭
對于3D打印機的工作原理，郭嶠打了一個形象的比喻：蠶吐出很細的絲，一層一層把自己包裹起來，就形成了一個“立體”的繭。雖然目前材料和工藝不一樣，但3D打印的基本原理都是根據要打印的物體形狀，通過一層層地堆積而成。比如塑料材質，就是將塑料加熱后，形成塑料絲，然后將塑料絲一層一層地堆起來，就形成了三維物品；還有一種是用激光照射光敏樹脂或者金屬粉末，形成固體后堆積起來變成三維物品。
不管是哪種材料，都是一層一層往上加材料，而不是像傳統制作工藝“車、洗、磨”那樣把原料削去。“3D打印是增加你需要的部分，傳統制作工藝是減掉你不需要的部分，這是兩種不同的方法論。”
在北京3D照相館隔壁的北京上拓科技有限公司，記者也看到了各種不同打印工藝的機器，該公司市場營銷總監邵先生介紹道，由于具體堆疊的形式有多種多樣，因此產生了多種3D打印工藝，每種工藝能夠打印的材料類型也不相同，如常見的有SLA（激光固化光敏樹脂成型）、FDM（熔融擠壓堆積成型）、3DP(三維噴涂黏結成型)、SLS（選擇性激光燒結成型）、Ployjet（噴墨成型）等，“而這五種主流的3D打印工藝我們這里都有。”
另外，目前3D打印機可打印的材料主要有石膏、尼龍、ABS塑料、PC、樹脂、金屬、陶瓷等，這些原材料都是專門針對3D打印而研發的新材料，并不是普通意義的石膏、塑料、樹脂，而原材料的形態一般有粉末狀、絲狀、液體狀等。
3Done.cn的站長小彥指出，不同的技術有著不同的優勢，同樣適合于不同的領域。FDM系統構造原理和操作簡單，因此也是目前民用市場常用的一種3D成型技術；SLA所用的原料是光敏樹脂，這種原料遇光就凝固，特點就是成型速度快，精度非常高，做出來的東西表面很光滑，但是這種設備對操作要求非常苛刻，不適合家用；SLS所用的原料金屬粉末和陶瓷粉末，屬于比較高端的技術，除了本身的設備成本，還需要很多輔助保護工藝，制造和維護成本非常高，一般適合大型制造業。
北京3D照相館里打印彩色立體模型，則采用的是3DP技術，它是在色彩外觀方面，打印產品最接近成品的3D打印技術，而3D照相館使用的也是3DP技術的典型設備：3DS旗下的ZPrinter650，最大可以輸出39萬色，色彩方面非常豐富。
3D打印，在專業領域，它又有另一個名稱“快速成型技術”。它出現于20世紀80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術。這個并不新的技術，為何在這幾年突然火起來呢？
工業級設備走入民間
太爾時代科技有限公司的市場部經理郭嶠認為，這主要得益于國外數百萬元級別的工業級3D打印設備，在這幾年，轉變為桌面級的設備。有些3D打印“神器”售價在1500美元以內，甚至更低，一時間受到DIY愛好者追捧，他們充分發揮自己的才智，打印出各種極具創意的3D物品，再加上網絡的發達，所以就在過去的兩年間，關于3D打印機，許多“魔幻現實主義”般的新聞突現在人們眼前。
2011年3月，英國一名科學家設計出一款自行車，并用打印機一次成型地打印出車輪、軸承和車軸，更重要的是它可以騎，而且其堅固程度與鋼鋁材料不相上下；幾乎與此同時，美國康奈爾大學一位教授帶領他的學生，在實驗室里用一臺打印機，打印出一塊有草莓醬的巧克力蛋糕；2011年9月，世界首輛3D打印機制造的汽車現身加拿大溫尼伯市……
另外，還有一個值得注意的原因，就是國際上的影響。美國為了實現“制造業回流”，2011年6月，奧巴馬宣布一項新政策，并向3D打印產業支出5億美元以提升美國在制造業上的領先地位；2013年2月，奧巴馬在國情咨文演講中表示，將建設一個包含15個制造創新中心的全國性網絡，希望專注于3D打印和基因圖譜等各種新興技術。
原理：類似蠶的吐絲結繭
對于3D打印機的工作原理，郭嶠打了一個形象的比喻：蠶吐出很細的絲，一層一層把自己包裹起來，就形成了一個“立體”的繭。雖然目前材料和工藝不一樣，但3D打印的基本原理都是根據要打印的物體形狀，通過一層層地堆積而成。比如塑料材質，就是將塑料加熱后，形成塑料絲，然后將塑料絲一層一層地堆起來，就形成了三維物品；還有一種是用激光照射光敏樹脂或者金屬粉末，形成固體后堆積起來變成三維物品。
不管是哪種材料，都是一層一層往上加材料，而不是像傳統制作工藝“車、洗、磨”那樣把原料削去。“3D打印是增加你需要的部分，傳統制作工藝是減掉你不需要的部分，這是兩種不同的方法論。”
在北京3D照相館隔壁的北京上拓科技有限公司，記者也看到了各種不同打印工藝的機器，該公司市場營銷總監邵先生介紹道，由于具體堆疊的形式有多種多樣，因此產生了多種3D打印工藝，每種工藝能夠打印的材料類型也不相同，如常見的有SLA（激光固化光敏樹脂成型）、FDM（熔融擠壓堆積成型）、3DP(三維噴涂黏結成型)、SLS（選擇性激光燒結成型）、Ployjet（噴墨成型）等，“而這五種主流的3D打印工藝我們這里都有。”
另外，目前3D打印機可打印的材料主要有石膏、尼龍、ABS塑料、PC、樹脂、金屬、陶瓷等，這些原材料都是專門針對3D打印而研發的新材料，并不是普通意義的石膏、塑料、樹脂，而原材料的形態一般有粉末狀、絲狀、液體狀等。
3Done.cn的站長小彥指出，不同的技術有著不同的優勢，同樣適合于不同的領域。FDM系統構造原理和操作簡單，因此也是目前民用市場常用的一種3D成型技術；SLA所用的原料是光敏樹脂，這種原料遇光就凝固，特點就是成型速度快，精度非常高，做出來的東西表面很光滑，但是這種設備對操作要求非常苛刻，不適合家用；SLS所用的原料金屬粉末和陶瓷粉末，屬于比較高端的技術，除了本身的設備成本，還需要很多輔助保護工藝，制造和維護成本非常高，一般適合大型制造業。
北京3D照相館里打印彩色立體模型，則采用的是3DP技術，它是在色彩外觀方面，打印產品最接近成品的3D打印技術，而3D照相館使用的也是3DP技術的典型設備：3DS旗下的ZPrinter650，最大可以輸出39萬色，色彩方面非常豐富。
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