將左側(cè)的工藝品進行3D掃描，選擇填充材料，利用3D打印機便可打出如右側(cè)形狀完全一樣的產(chǎn)品。
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3D打印的新技術(shù)，正在重塑全球制造業(yè)競爭格局。
兩家3D打印機制造巨頭均為美國公司并在納斯達克上市。
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，它可以打印出會飛的飛機、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。
近日美國科學家利用打印機直接制造出一副塑料機械臂，使一位兩歲小女孩的殘疾手臂能夠正�；顒印＿@副“神奇手臂”再次將3D（三維）打印機拉入公眾視野。
新發(fā)明與掘金潮
據(jù)林永利估計，3D打印機在中國企業(yè)界的裝機量在400臺左右。
3D打印機（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打印機制造商Stratasys于1992年賣出第一臺商業(yè)化產(chǎn)品。
2009年以來，3D打印市場在北美和歐洲急劇增長。根據(jù)Stratasys公司2011年財報，其八成左右的收入即來源于歐美市場，美國《時代》周刊已將3D打印列為“美國十大增長最快的工業(yè)”，英國《經(jīng)濟學人》雜志則認為它將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。
目前全球有兩家3D打印機巨頭。一家即為上述Stratasys公司，它是納斯達克上市公司，剛剛收購了以色列一家名為Objet的3D打印機公司；另一巨頭是亦在納斯達克掛牌的3D Systems公司，它在2012年初通過收購另兩家3D打印機品牌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營收。前者的客戶不乏寶馬、戴爾、英特爾、耐克等世界五百強企業(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“魔幻現(xiàn)實主義”般的新聞時有發(fā)生。
2011年3月，英國一名科學家設(shè)計出一款名為Airbike的自行車，并用打印機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工廠制造，而后進行組裝。這輛自行車采用尼龍材料，堅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，美國康乃爾大學一位教授帶領(lǐng)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；4個月后，英國南安普頓大學一位教授和他的團隊，“打印”了一臺最高飛行時速100英里的電控飛行器。這架飛機上2米長的機翼、集成操縱面以及艙門，均由打印機制作而成。哈佛大學醫(yī)學院的研究人員則宣布開發(fā)出一臺可以進行生物打印的設(shè)備；2011年9月，世界首輛3D打印機制造的汽車現(xiàn)身加拿大溫尼伯市……
雖然中國目前并非3D打印的主市場，但已經(jīng)有不少嗅覺敏銳的掘金者，而這個群體正不斷擴大。
林永利是3D打印機品牌Objet在中國大華東地區(qū)的代理商（目前世界幾家大3D打印機供應商均未在中國設(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、機械電子、汽車制造、建筑、醫(yī)療、動漫和珠寶等領(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)圖后打印出個牙模，確定準確的種牙位置，直接種下去就可以了，減少風險和痛苦�！绷钟览麑δ戏街苣┯浾哒f。
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�？膳宕鹘饘贆C械臂以幫助手臂活動，但對于只有兩歲的小孩來說，市面上沒有大小合適的機械臂。而使用3D打印機，可以先將成人使用的機械臂按比例縮小，然后輸入打印指令，幾個小時后，一副定制機械臂就誕生了。
雖然沒有權(quán)威的中國市場的統(tǒng)計數(shù)字，但身處行業(yè)中的林永利估計，3D打印機在國內(nèi)企業(yè)級裝機量在400臺左右，近兩年增長尤其快，年增速均在70%左右，“市場規(guī)�？隙ㄔ诔^1億元人民幣”。
美國一位槍械發(fā)燒友日前用3D打印機打出一部槍并累計射擊二百余次，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“自己”即縮小版的人物模型送給她。
3D打印的故事，遠不止設(shè)備制造商和企業(yè)用戶那么簡單。
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，直到2010年，國外的3D打印機品牌開始陸續(xù)發(fā)布供個人使用的“桌面機”，機器價格和耗材都更便宜，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，一臺小型桌面機正在“吐絲”打印一個馬上要用的支架，利用這個支架，耗材就可以直接掛在機身上。
從2010年底到現(xiàn)在，金濤已經(jīng)賣出了150臺桌面機，不僅包括代理的國外品牌，還有他們自己制造的機器。
一位“80后”怎么可以自己制造3D打印機？“一個做結(jié)構(gòu)設(shè)計的英國教授，在研發(fā)出3D打印機后，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)品售價是4000元，只有一個噴頭，只能打印一種材料；第二代產(chǎn)品正在內(nèi)測中，安裝有兩個噴頭，價格“也不會過萬”。
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。網(wǎng)站也有交易功能，如果你想給女朋友設(shè)計一個獨一無二的戒指，可以通過開源的3D軟件，設(shè)計出數(shù)碼圖，上傳圖片、選擇打印材料、下單，不出數(shù)日，這個獨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“自己”——也就是一個縮小版的人物模型，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打印機服務提供商，正在用社交網(wǎng)絡使普通人參與制造業(yè)。如果你是Shapeways網(wǎng)站的注冊用戶，有一個好的產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意，便可把它上傳到網(wǎng)站，網(wǎng)站給出各種材料的價格，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)時通常面臨這樣的難題：并非每個人都能使用3D軟件進行圖像設(shè)計，并非每個人都買得起價格百萬的3D打印機。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，只要你有一臺單反相機或者是普通的卡片機，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店，讓更多的愛好者到店里參觀，還會定期舉辦3D打印設(shè)計的學習班，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)，將一些有待保護的佛教造像，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)圖像，再用3D打印機打出模型，供文物研究和圖像保留。
2012年7月畢業(yè)的中央美術(shù)學院學生宋博文，正在創(chuàng)辦一個3D藝術(shù)品工作室，取名格物。這源于一年前某次展覽上，她偶然看到一個奇特、流暢的自行車，“不知道怎么做出來的”，對造型的敏感讓她迅速在網(wǎng)絡上找到了答案，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)計狀態(tài)，可以實現(xiàn)完全自由的設(shè)計，充滿未知的驚喜感�！彼尾┪膶δ戏街苣┯浾哒f。她很快設(shè)計、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)計的公司合作，幫他們設(shè)計3D圖像，實現(xiàn)一些“自然造物”的裝修想法。
“我們的目標是讓3D打印技術(shù)融入生活之中，你可能意識不到它，但已經(jīng)在體驗它帶來的改變�！彼尾┪恼f。
生活在杭州的李慶華是位雕塑家，對佛教造像特別有興趣，四處走訪的他對國內(nèi)一些石窟的保護狀況很是擔憂，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)，將一些有待保護的佛教造像，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)圖像，再用3D打印機打出模型，供文物研究和圖像保留。
李已經(jīng)完成的一個實例，是山西天龍山石窟18窟的復原。天龍山石窟造像群上世紀30年代遭到洗劫，部件流落世界各地，在時間的侵蝕中已破敗不堪。李慶華和幾個朋友一起，花了十多天的時間，把18窟的3D數(shù)據(jù)掃描回來，又花了半年時間細致地拼出三維圖形。李使用的3D圖像處理軟件，來自華盛頓大學發(fā)明者的開源分享。
李的團隊正在設(shè)計一款手機應用軟件，把天龍山石窟的三維數(shù)據(jù)上傳，再根據(jù)已有史料，標出遺失部件在世界各個博物館的位置，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打印出復原后的造像�！拔覀円呀�(jīng)通過這種辦法，將國家博物館的一個頭像完成了復原，文物研究需要真實的觸感�！�
美國MakerBot公司生產(chǎn)的家用版3D打印機。 （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。 （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�！吧鐣圃臁背蔀樾袠I(yè)內(nèi)外熱議的一個話題，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“野蠻”的技術(shù)來直接打印出手機。
紐約另一家利用3D技術(shù)生產(chǎn)消費品的公司Quirky擁有20萬的注冊用戶，他們在線搜集用戶的創(chuàng)意，產(chǎn)品設(shè)計圖紙，用3D打印機以最快的速度成型，再上傳討論，最終確定方案后批量生產(chǎn)。屆時在線上和線下都會有銷售，他們最成功的產(chǎn)品是一排可折疊的接線板，設(shè)計者常從一個創(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《侏羅紀公園》、《阿凡達》、《鋼鐵俠》以及《復仇者聯(lián)盟》中都有應用。
日本一家公司甚至推出了面向個人的“Baby復原服務”：只需提供嬰兒在母親肚子里的X光照片，他們便可以復原成三維圖像后，打印出一個“肚子里的嬰兒”模型作為紀念。
3D打印還能實現(xiàn)一些傳統(tǒng)制造方式難以實現(xiàn)的復雜結(jié)構(gòu)。2011年巴黎春夏時裝展上，荷蘭時尚設(shè)計師Iris van Herpen發(fā)布了他直接用3D打印機制作的立體服裝，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，將在某種程度上重新定義工廠。若成本進一步降低，個性產(chǎn)品將獲得和規(guī)模產(chǎn)量同等的競爭力。有人預計，到2020年之前，3D打印機將可以從事小規(guī)模生產(chǎn)，制造過去的勞動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（自己動手）的習慣和創(chuàng)意設(shè)計發(fā)展的土壤�！苯饾f，在新技術(shù)開啟的下一輪制造業(yè)競爭中，中國表現(xiàn)如何還是個未知數(shù)。
北京計算中心有一臺3D打印機，其虛擬現(xiàn)實部經(jīng)理季紅持同樣觀點，“前不久中國發(fā)明家協(xié)會組織了一些企業(yè)到我們這參觀，大多數(shù)人對這一技術(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)。”
而在這個行業(yè)中浸淫多年的林永利覺得不必太擔憂，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。他說，“3D打印機不是萬能機�！�
無論如何，3D打印技術(shù)實現(xiàn)了一種可能，只要你有一臺電腦，一個想法，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
