打印楼房或许不是梦——3D打印技术引发制造业革命

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本报记者 刘霞 综合外电



- `# C* k! S* q: D　　新视野

　　美国《纽约时报》近日报道，三维打印技术发展迅猛，在这种制造工业产品的方式中，鼠标点击取代了锤子、钉子和建筑工人。三维打印技术的支持者表示，这种技术用创意和智慧取代了劳动力成本，因此成为许多商品制造商的关注重点。三维打印技术能够让制造业经济焕然一新，重振美国工业。
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　　三维打印开启新的商业模式
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8 J1 ?+ {$ n# M, H　　三维打印机和传统纸张打印机的差别在于，三维打印机使用的不是纸张而是树脂或金属板。使用者只要通过计算机传送三维设计图，打印机就会以等高线的方式算出各水平切面的轮廓，并依序切割树脂或者金属板，最后，再将裁切好的各层平面堆叠组合起来，成为完整的商品原型。

　　起初，三维打印只是生产商和设计师的辅助工具，他们使用该技术建造商品的模型。但由于三维打印的制作过程完全不需人力，可以降低制作成本，因此，近年来，三维打印技术的应用领域已经从一般消费品一路过关斩将，延伸到房屋模型等领域。
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  h1 w- m% ?2 J, u6 Q% u: u3 s* W3 b　　现在，该技术正在催生一系列以前从来不可能发生的商业模式，比如，销售iPhone手机套、灯泡、门把手、手袋、香水瓶、服装和建筑模型等。当很多人正在考虑这项技术从制造业领域过渡到生产消费类商品的领域时，其应用领域已呈现出爆炸式的发展势头。

/ B4 O& T2 x# U: M4 T! J　　三维打印技术的支持者表示，三维打印技术用鼠标代替了锤子、钉子和工人，而且，废除了繁琐的体力劳动。随着三维打印技术的勃兴，创意和独创性取代了劳动力成本而广受制造商的追捧，因此，三维打印技术有望挽救制造业的颓势并且重振美国经济。
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　　一夜之间造出一座房屋
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　　位于美国旧金山的家具设计公司Bespoke公司正在使用三维打印技术制作义肢模型，然后用装饰皮革、闪亮的金属或客户所希望的任何材质对义肢模型进行包裹。        
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! O8 a% V0 H5 l( @9 `' B9 W) `# r　　Bespoke公司由斯科特·萨米特和整形外科医生肯尼思·特劳纳一起创办，两人计划于今年秋天开设一家工作室，销售义肢外罩，并尝试将客户定制的整个义肢打印出来。这种义肢的成本可能仅为使用传统方法制造出的同样品质的人工义肢的十分之一，而且，还能够使用洗碗机进行清洗。
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　　在Bespoke公司，萨米特建造了一个扫描装置，可以使用相机对义肢进行扫描检查。扫描结束后，扫描获得的详细图像被传送到一台电脑上，接着，萨米特先生就开始凭此雕刻他的假肢艺术品。     
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　　萨米特和特劳纳制造出了一些全腿的测试模型，这些模型具有一些复杂的特征，比如，肢体对称性、固定的膝盖、灵活的踝关节等。其中一个富有艺术性的设计是在假肢外壳某些地方镀金，而在其他一些地方使用皮革来包裹。     
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1 [' f2 V' h. o/ }8 s  D　　萨米特说：“打印一条这种假肢的成本从5000美元到6000美元不等，这些假肢具有的某些特性，就连今天价格高达60000美元的假肢都无法拥有。”   

& I9 j0 x& f9 l9 M& k　　位于加州的新兴公司轮廓工艺公司则将三维打印技术发挥到了极致。该公司研发出了一个巨型的三维打印设备，可以用来建造房屋。该打印机安装在一辆拖车的车尾，可使用计算机传送过来的模型，喷射出几层特别的水泥，建立出完整的墙面，将这些墙面组合在一起就成为房屋的基本结构。
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　　无独有偶，总部设在美国科罗拉多州明特恩市的LGM公司，也利用三维打印机为建筑设计事务所建造建筑物和度假酒店的模型。

4 i3 j, U( V( |. v　　LGM公司创始人查尔斯·奥弗里正使用一个建筑师的设计以及自行开发的三维打印机软件，建造一个价值2000美元的模型，他可以在一夜之间弄出一个模型。下一步，该公司计划设计并且打印门把手及其他建筑内的固定装置物，创造出独特的物件。奥弗里表示：“我们正从手工艺转向数码工艺。”
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　　设计软件为三维打印“添砖加瓦”

　　许多设计方面的软件程序，从免费应用软件到包括Alibre公司（其公司主要研发三维参数化建模三维应用软件）和欧特克公司（全球最大的二维、三维设计和工程软件公司，为制造业、工程建设行业以及传媒娱乐业提供软件）等公司提供的一些更为先进的软件，都可以让客户在家中构思一个产品，然后将其设计发送给像Shapeways之类的提供三维打印的公司，这些公司将该产品打印出来，然后邮寄给客户。     
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0 L6 W5 o/ ^6 P　　Alibre公司的首席执行官保罗·格雷森说：“我们正在使普通人能够仔细研究其构想并将其变成现实中的产品。有许多客户将这项技术的使用从纯粹的个人爱好变成了商业生产”。格雷森表示，其客户已经设计出了古董汽车的零件、溜溜球玩具，甚至DNA分析仪的部件。     
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! _+ J1 r4 S# B; H0 a5 i1 B" B　　制造商和设计师使用三维打印技术已有多年，他们一般都在现场试用，而不是将设计发送到其他地方（通常是亚洲）进行制造，等待模型制成后发回。比如，波音公司或许可以使用该技术，制造并测试通风管道的形状，然后选定最终设计并交付生产。     
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　　根据需要打印的设备类型，一台典型三维打印机的价格从1万美元到10万多美元不等，美国Stratasys公司和三维系统公司是其中的“翘楚”。而MakerBot Industries公司的一款三维打印机套件的售价则不足1000美元。
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　　新业务如雨后春笋般涌现

　　将这项技术扩展到制造业领域之外确实面临着很多挑战，比如，定制产品可能比大批量生产的产品更加昂贵，并且花费的时间更长。而且更重要的是，定制这一概念与重视大众消费的现实世界似乎格格不入。     
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　　但是，随着三维打印机不断得到改进，用于制造产品的材料成本下降，新业务如雨后春笋般涌现。        

　　据《纽约时报》9月15日报道，位于荷兰阿姆斯特丹的自由创造艺术公司主要为宾馆和饭店设计和打印新奇的家具，它也为苹果公司打印了iPhone的外壳、为欧莱雅公司打印出了眼霜瓶，它还制造了珠宝和手袋并在其网站销售。   

　　还有些设计师希望该公司能够打印出与塑料交织的紧身衬衫；而另外一些设计师则要求制造尖刺式灯罩——看起来似乎是海胆和灯罩结合之后的“产儿”。
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　　自由创造艺术公司的创办人、现年36岁的设计师珍妮·凯泰宁说：“我们的目标始终是将这一技术带给消费者，而不是把它当作机密保存在美国航空航天局（NASA）或大型制造商那里。当我们开始这项技术时，每个人都以为我疯了。”     

　　凯泰宁表示，他的公司可以冒险采用“荒诞不被主流所接受”的设计，因为只有在接到订单后，公司才打印出这些设计，所以，公司并不担心打印出来的东西没有买家。

　　这股汹涌澎湃的三维打印浪潮还引发了世界上一些高科技巨头的关注。全球最大的纸质打印机制造商惠普公司已经开始销售Stratasys公司制造的三维打印机。而谷歌公司则使用LGM公司研发的CADspan软件，帮助用户们使用其SketchUp设计软件，将自己的创作变成三维可以打印的实体。

转自：科技日报