將左側(cè)的工藝品進(jìn)行3D掃描,，選擇填充材料,，利用3D打印機(jī)便可打出如右側(cè)形狀完全一樣的產(chǎn)品。
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- 3D打印機(jī)
- 技術(shù)創(chuàng)新
- 制造業(yè)
3D打印的新技術(shù),，正在重塑全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局,。
兩家3D打印機(jī)制造巨頭均為美國公司并在納斯達(dá)克上市。
雖然在中國尚未普及,，但3D產(chǎn)業(yè)鏈正在形成,。
有這么一種打印機(jī)，它可以打印出會(huì)飛的飛機(jī),、可騎的自行車,，或是一塊能吃的蛋糕，能穿的衣服與鞋子,，甚至加上關(guān)鍵零部件就可打印出一把可以射擊的步槍……這不是科幻電影,，而是已經(jīng)存在的現(xiàn)實(shí),。
近日美國科學(xué)家利用打印機(jī)直接制造出一副塑料機(jī)械臂，使一位兩歲小女孩的殘疾手臂能夠正�,；顒�(dòng),。這副“神奇手臂”再次將3D（三維）打印機(jī)拉入公眾視野。
新發(fā)明與掘金潮
據(jù)林永利估計(jì),，3D打印機(jī)在中國企業(yè)界的裝機(jī)量在400臺(tái)左右,。
3D打印機(jī)（3D printers）發(fā)端于軍方的“快速成型”技術(shù)，已有數(shù)十年歷史,，美國的3D打印機(jī)制造商Stratasys于1992年賣出第一臺(tái)商業(yè)化產(chǎn)品,。
2009年以來，3D打印市場(chǎng)在北美和歐洲急劇增長(zhǎng),。根據(jù)Stratasys公司2011年財(cái)報(bào),，其八成左右的收入即來源于歐美市場(chǎng)，美國《時(shí)代》周刊已將3D打印列為“美國十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”,，英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志則認(rèn)為它將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”,。
目前全球有兩家3D打印機(jī)巨頭。一家即為上述Stratasys公司,，它是納斯達(dá)克上市公司,，剛剛收購了以色列一家名為Objet的3D打印機(jī)公司；另一巨頭是亦在納斯達(dá)克掛牌的3D Systems公司,，它在2012年初通過收購另兩家3D打印機(jī)品牌Z Corporation 和Vidar Systems奠定其江湖地位,。
Stratasys和3D Systems創(chuàng)造著每年近兩億美元的市場(chǎng)營(yíng)收。前者的客戶不乏寶馬,、戴爾,、英特爾、耐克等世界五百強(qiáng)企業(yè),。而越來越多的領(lǐng)域正利用3D打印技術(shù)創(chuàng)造神奇,；過去一年，關(guān)于3D打印機(jī)“魔幻現(xiàn)實(shí)主義”般的新聞時(shí)有發(fā)生,。
2011年3月,，英國一名科學(xué)家設(shè)計(jì)出一款名為Airbike的自行車，并用打印機(jī)一次成型地打印出車輪,、軸承和車軸,。通常情況下，這些零部件需要由多個(gè)工廠制造,，而后進(jìn)行組裝,。這輛自行車采用尼龍材料，堅(jiān)固程度與鋼鋁材料不相上下,，但重量卻減少了65%,，關(guān)鍵是——它可以騎,。
幾乎與此同時(shí)，美國康乃爾大學(xué)一位教授帶領(lǐng)他的學(xué)生,，在實(shí)驗(yàn)室里用一臺(tái)打印機(jī),，打印出一塊有草莓醬的巧克力蛋糕；4個(gè)月后,，英國南安普頓大學(xué)一位教授和他的團(tuán)隊(duì),，“打印”了一臺(tái)最高飛行時(shí)速100英里的電控飛行器。這架飛機(jī)上2米長(zhǎng)的機(jī)翼,、集成操縱面以及艙門，均由打印機(jī)制作而成,。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員則宣布開發(fā)出一臺(tái)可以進(jìn)行生物打印的設(shè)備,；2011年9月，世界首輛3D打印機(jī)制造的汽車現(xiàn)身加拿大溫尼伯市……
雖然中國目前并非3D打印的主市場(chǎng),，但已經(jīng)有不少嗅覺敏銳的掘金者,，而這個(gè)群體正不斷擴(kuò)大。
林永利是3D打印機(jī)品牌Objet在中國大華東地區(qū)的代理商（目前世界幾家大3D打印機(jī)供應(yīng)商均未在中國設(shè)立直銷部門,，代理是唯一的銷售模式）,，他的客戶集中在工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械電子,、汽車制造,、建筑、醫(yī)療,、動(dòng)漫和珠寶等領(lǐng)域,，醫(yī)療行業(yè)是最大的使用群體。
杭州的六維齒科是林永利的客戶之一,，他們利用3D打印技術(shù),，進(jìn)行牙齒正畸和數(shù)字化種牙�,！皞鹘y(tǒng)種牙,，醫(yī)生憑經(jīng)驗(yàn)直接種，現(xiàn)在則可以先掃描你的牙齒,，獲得3D數(shù)據(jù)圖后打印出個(gè)牙模,，確定準(zhǔn)確的種牙位置，直接種下去就可以了,，減少風(fēng)險(xiǎn)和痛苦,。”林永利對(duì)南方周末記者說,。
而本文開頭提及的殘疾小女孩,，她患的是先天性多關(guān)節(jié)攣縮癥,，癥狀是四肢不能伸直、肌肉僵硬,。如果是成人患這種病,，通常可佩戴金屬機(jī)械臂以幫助手臂活動(dòng),，但對(duì)于只有兩歲的小孩來說,，市面上沒有大小合適的機(jī)械臂。而使用3D打印機(jī),，可以先將成人使用的機(jī)械臂按比例縮小,，然后輸入打印指令，幾個(gè)小時(shí)后,，一副定制機(jī)械臂就誕生了,。
雖然沒有權(quán)威的中國市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，但身處行業(yè)中的林永利估計(jì),，3D打印機(jī)在國內(nèi)企業(yè)級(jí)裝機(jī)量在400臺(tái)左右,，近兩年增長(zhǎng)尤其快，年增速均在70%左右,，“市場(chǎng)規(guī)�,？隙ㄔ诔^1億元人民幣”。
美國一位槍械發(fā)燒友日前用3D打印機(jī)打出一部槍并累計(jì)射擊二百余次,，這一作法引發(fā)網(wǎng)友熱議,。 （南方周末資料圖）
4000元，在家打印
同樣的原理,，你甚至可以打印一個(gè)“自己”即縮小版的人物模型送給她,。
3D打印的故事，遠(yuǎn)不止設(shè)備制造商和企業(yè)用戶那么簡(jiǎn)單,。
27歲的創(chuàng)業(yè)者金濤三年前在杭州的一間出租屋中創(chuàng)立了自己的3D打印公司,，他最初的設(shè)想是為一家大型網(wǎng)游公司打印玩具，后因授權(quán)問題,，生意沒有做下去,。他便轉(zhuǎn)而為一些企業(yè)提供3D打印服務(wù)，直到2010年,，國外的3D打印機(jī)品牌開始陸續(xù)發(fā)布供個(gè)人使用的“桌面機(jī)”,，機(jī)器價(jià)格和耗材都更便宜，使用方便,，精度也能滿足一般使用者的需求,，這讓金濤看到了不同于企業(yè)用戶的另一種可能。
南方周末記者在其辦公室看到，一臺(tái)小型桌面機(jī)正在“吐絲”打印一個(gè)馬上要用的支架,，利用這個(gè)支架,，耗材就可以直接掛在機(jī)身上。
從2010年底到現(xiàn)在,，金濤已經(jīng)賣出了150臺(tái)桌面機(jī),，不僅包括代理的國外品牌，還有他們自己制造的機(jī)器,。
一位“80后”怎么可以自己制造3D打印機(jī),？“一個(gè)做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的英國教授，在研發(fā)出3D打印機(jī)后,，就把一些關(guān)鍵的技術(shù)在網(wǎng)站上公布,，供愛好者使用，”金濤說,，“我就是根據(jù)這些開源的信息研發(fā)出自己的產(chǎn)品的,。”
金濤介紹稱,，第一代產(chǎn)品售價(jià)是4000元,，只有一個(gè)噴頭,，只能打印一種材料,；第二代產(chǎn)品正在內(nèi)測(cè)中，安裝有兩個(gè)噴頭,，價(jià)格“也不會(huì)過萬”,。
最近兩年，金濤明顯感到了3D打印技術(shù)正在為越來越多的人關(guān)注,，在他們的QQ討論群中,，已有一千多位參與者。他還于2012年6月初上線了一個(gè)3D打印社交網(wǎng)站,，網(wǎng)友可以上傳分享3D數(shù)碼圖,，討論產(chǎn)品設(shè)計(jì)。網(wǎng)站也有交易功能,，如果你想給女朋友設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)一無二的戒指,，可以通過開源的3D軟件，設(shè)計(jì)出數(shù)碼圖,，上傳圖片,、選擇打印材料、下單,，不出數(shù)日,，這個(gè)獨(dú)一無二的定制戒指便到了你女朋友的手里。
同樣的原理，你甚至可以打印一個(gè)“自己”——也就是一個(gè)縮小版的人物模型,，送給她,。
這種作法是受到了美國Shapeways公司的啟發(fā)。事實(shí)上在北美和歐洲,，類似的商業(yè)模式早已屢見不鮮且使用廣泛,。
Shapeways是一家位于紐約曼哈頓中部的3D打印機(jī)服務(wù)提供商，正在用社交網(wǎng)絡(luò)使普通人參與制造業(yè),。如果你是Shapeways網(wǎng)站的注冊(cè)用戶,，有一個(gè)好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)意，便可把它上傳到網(wǎng)站,，網(wǎng)站給出各種材料的價(jià)格,，你可以選擇購買，然后直接打印,，并把產(chǎn)品在線展示,，賣給任何喜歡的人。
Shapeways公司CEO彼得稱,，2011年他們已經(jīng)印制了75萬種產(chǎn)品,，使用的材料包括塑料、不銹鋼,、銀,、陶瓷，甚至玻璃,，最新的3D打印技術(shù)還能套色打印,。
普通用戶在使用3D打印技術(shù)時(shí)通常面臨這樣的難題：并非每個(gè)人都能使用3D軟件進(jìn)行圖像設(shè)計(jì)，并非每個(gè)人都買得起價(jià)格百萬的3D打印機(jī),。但是“開源”,、“社交”等互聯(lián)網(wǎng)理念，使這些問題迎刃而解,。
一些公司將3D建模軟件分享到互聯(lián)網(wǎng),，例如123D和Tinkercad，它們使用起來并不復(fù)雜,，可以把一張iPhone照片,，或舊名信片，轉(zhuǎn)換成3D圖像數(shù)據(jù),。另外一款名為Photofly的軟件,，只要你有一臺(tái)單反相機(jī)或者是普通的卡片機(jī)，就可以將你自己的人像生成3D數(shù)據(jù),。
為了讓更多的人了解3D技術(shù),，Shapeways還開了類似蘋果的體驗(yàn)店,，讓更多的愛好者到店里參觀，還會(huì)定期舉辦3D打印設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)班,，幫助有興趣的人掌握技術(shù),。
越來越多的電影開始使用3D打印機(jī)制造道具。 （CFP/圖）
“自然造物”
李慶華的做法是通過3D掃描技術(shù),，將一些有待保護(hù)的佛教造像,，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)圖像，再用3D打印機(jī)打出模型,，供文物研究和圖像保留,。
2012年7月畢業(yè)的中央美術(shù)學(xué)院學(xué)生宋博文，正在創(chuàng)辦一個(gè)3D藝術(shù)品工作室,，取名格物,。這源于一年前某次展覽上，她偶然看到一個(gè)奇特,、流暢的自行車,，“不知道怎么做出來的”，對(duì)造型的敏感讓她迅速在網(wǎng)絡(luò)上找到了答案,，并和浙江的金濤取得了聯(lián)系,。
“3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的造型手法完全不同，這是一種‘失控’的設(shè)計(jì)狀態(tài),，可以實(shí)現(xiàn)完全自由的設(shè)計(jì),，充滿未知的驚喜感�,！彼尾┪膶�(duì)南方周末記者說,。她很快設(shè)計(jì),、打印出禮帽,、十二水燈、筆等一系列作品,，其中的“禮帽”還在比利時(shí)3D打印廠商Materialise舉辦的“世界3D打印作品展”上摘得亞軍,。
25歲的她備受鼓舞，決定和男朋友一起創(chuàng)業(yè),，除了生產(chǎn)銷售3D打印的藝術(shù)品,，也和一些室內(nèi)設(shè)計(jì)的公司合作，幫他們?cè)O(shè)計(jì)3D圖像,，實(shí)現(xiàn)一些“自然造物”的裝修想法,。
“我們的目標(biāo)是讓3D打印技術(shù)融入生活之中，你可能意識(shí)不到它,，但已經(jīng)在體驗(yàn)它帶來的改變,。”宋博文說。
生活在杭州的李慶華是位雕塑家,，對(duì)佛教造像特別有興趣,，四處走訪的他對(duì)國內(nèi)一些石窟的保護(hù)狀況很是擔(dān)憂，于是想做一些“力所能及的事”：把這些正在消失的文化遺產(chǎn),，用數(shù)字手段留下資料,。
李慶華的做法是通過3D掃描技術(shù)，將一些有待保護(hù)的佛教造像,，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)圖像,，再用3D打印機(jī)打出模型，供文物研究和圖像保留,。
李已經(jīng)完成的一個(gè)實(shí)例,，是山西天龍山石窟18窟的復(fù)原。天龍山石窟造像群上世紀(jì)30年代遭到洗劫,，部件流落世界各地,，在時(shí)間的侵蝕中已破敗不堪。李慶華和幾個(gè)朋友一起,，花了十多天的時(shí)間,，把18窟的3D數(shù)據(jù)掃描回來，又花了半年時(shí)間細(xì)致地拼出三維圖形,。李使用的3D圖像處理軟件,，來自華盛頓大學(xué)發(fā)明者的開源分享。
李的團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一款手機(jī)應(yīng)用軟件,，把天龍山石窟的三維數(shù)據(jù)上傳,，再根據(jù)已有史料，標(biāo)出遺失部件在世界各個(gè)博物館的位置,，有興趣的愛好者可以到自己身邊的博物館,，用手機(jī)拍下部件的照片并傳回來，李慶華便可以把這些照片轉(zhuǎn)換成三維數(shù)據(jù)圖,，再通過3D打印出復(fù)原后的造像,。“我們已經(jīng)通過這種辦法,，將國家博物館的一個(gè)頭像完成了復(fù)原,，文物研究需要真實(shí)的觸感�,！�
美國MakerBot公司生產(chǎn)的家用版3D打印機(jī),。 （南方周末資料圖）
中國杭州Magicfirm公司生產(chǎn)的家用版3D打印機(jī)。 （南方周末資料圖）
挑戰(zhàn)“中國制造”
2011年6月,，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布一項(xiàng)新政策,，并向3D打印產(chǎn)業(yè)支出5億美元以提升美國在制造業(yè)上的領(lǐng)先地位,。
從工業(yè)領(lǐng)域到尋常百姓家，3D打印的產(chǎn)業(yè)鏈正在形成,�,！吧鐣�(huì)化制造”成為行業(yè)內(nèi)外熱議的一個(gè)話題，制造業(yè)的形態(tài)正在發(fā)生潛移默化的改變,。未來我們有可能利用這項(xiàng)“野蠻”的技術(shù)來直接打印出手機(jī),。
紐約另一家利用3D技術(shù)生產(chǎn)消費(fèi)品的公司Quirky擁有20萬的注冊(cè)用戶，他們?cè)诰�搜集用戶的創(chuàng)意,，產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙,，用3D打印機(jī)以最快的速度成型，再上傳討論,，最終確定方案后批量生產(chǎn),。屆時(shí)在線上和線下都會(huì)有銷售，他們最成功的產(chǎn)品是一排可折疊的接線板,，設(shè)計(jì)者常從一個(gè)創(chuàng)意就獲得不少的收入,，有的用戶一年能賺幾萬美元。
而美國加利福尼亞州的Legacy Effect公司,，利用Objet 3D打印機(jī)為電影特效片段制造3D模型和原型,，為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具,，在電影《侏羅紀(jì)公園》,、《阿凡達(dá)》、《鋼鐵俠》以及《復(fù)仇者聯(lián)盟》中都有應(yīng)用,。
日本一家公司甚至推出了面向個(gè)人的“Baby復(fù)原服務(wù)”：只需提供嬰兒在母親肚子里的X光照片,，他們便可以復(fù)原成三維圖像后，打印出一個(gè)“肚子里的嬰兒”模型作為紀(jì)念,。
3D打印還能實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)制造方式難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),。2011年巴黎春夏時(shí)裝展上，荷蘭時(shí)尚設(shè)計(jì)師Iris van Herpen發(fā)布了他直接用3D打印機(jī)制作的立體服裝,，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成,。
不再依賴人工,，沒有組裝流程,，沒有邊角料，3D技術(shù)的這些特點(diǎn),，將在某種程度上重新定義工廠,。若成本進(jìn)一步降低，個(gè)性產(chǎn)品將獲得和規(guī)模產(chǎn)量同等的競(jìng)爭(zhēng)力,。有人預(yù)計(jì),，到2020年之前,，3D打印機(jī)將可以從事小規(guī)模生產(chǎn)，制造過去的勞動(dòng)密集型工藝品和商品,。
杭州雕塑家李慶華利用3D打印技術(shù)還原正在消失的歷史文化遺產(chǎn),。 （李慶華 供圖）
這項(xiàng)新技術(shù)正在因此而重塑全球制造業(yè)格局。
2011年6月,，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布一項(xiàng)新政策,，并向3D打印產(chǎn)業(yè)支出5億美元以提升美國在制造業(yè)上的領(lǐng)先地位。2012年7月17日,，美國《外交政策》雜志網(wǎng)站發(fā)表題為《制造業(yè)的未來在美國而不在中國》,，稱“技術(shù)進(jìn)步將使中國的制造業(yè)像過去20年里美國制造業(yè)那樣迅速衰落”。
“和美國相比,，中國缺少DIY（自己動(dòng)手）的習(xí)慣和創(chuàng)意設(shè)計(jì)發(fā)展的土壤,。”金濤說,，在新技術(shù)開啟的下一輪制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,，中國表現(xiàn)如何還是個(gè)未知數(shù)。
北京計(jì)算中心有一臺(tái)3D打印機(jī),，其虛擬現(xiàn)實(shí)部經(jīng)理季紅持同樣觀點(diǎn),，“前不久中國發(fā)明家協(xié)會(huì)組織了一些企業(yè)到我們這參觀，大多數(shù)人對(duì)這一技術(shù)不敏感,，不覺得它物有所值,，唯一產(chǎn)生興趣的是一家想做‘山寨’眼鏡的企業(yè)�,！�
而在這個(gè)行業(yè)中浸淫多年的林永利覺得不必太擔(dān)憂,，到目前為止，技術(shù)還存在一些局限性,，比如材料限于塑料,、樹脂和金屬，精度也只能精確到幾十毫米,，在規(guī)�,；a(chǎn)方面也不具備優(yōu)勢(shì)。他說,，“3D打印機(jī)不是萬能機(jī),。”
無論如何,，3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一種可能,，只要你有一臺(tái)電腦，一個(gè)想法,，不管你在窮鄉(xiāng)僻壤,，還是繁華都市,，都可以通過自己的方式，改造這個(gè)世界——至少改變自己的世界,。
發(fā)表于 2012-8-14 17:25:45
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來自 19#
發(fā)表于 2012-8-14 18:54:23
