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3D打印成就数字化“智造” 将成未来主流技术

2013-04-25 15:42 来源：国脉物联网责编：王岑

摘要：: 20多年前，3D打印技术在麻省理工学院诞生，随着数字化技术不断发展，如今，3D打印技术已经被广泛应用，今年年初首飞成功的中国新一代重型军用运输机――运－20在研制过程中就使用了这项技术；英超联赛的球员们已穿上利用该技术定制的“完美合脚”的运动鞋。

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　　【CPP114】讯：20多年前，3D打印技术在麻省理工学院诞生，随着数字化技术不断发展，如今，3D打印技术已经被广泛应用，今年年初首飞成功的中国新一代重型军用运输机――运－20在研制过程中就使用了这项技术；英超联赛的球员们已穿上利用该技术定制的“完美合脚”的运动鞋；驻阿富汗的美军已经可以在野外的快速制造车间中得到维修坦克和直升机必需的零件。
　　
　　位于中国西北部的西安拥有内地首家3D打印照相体验馆。据体验馆工作人员魏璞介绍说，3D打印机的原料不是传统的“墨”，而是粉末状可粘合材料，如树脂、塑料、陶瓷、金属、铸造用蜡等，通过一层又一层的多层打印方式，打印出立体模型。
　　
　　魏璞说：“以前纸的打印只是打印一个平面，我们这个是相当于把一个模型分成一层一层的，然后通过一层一层的叠加打印出来的三维效果。”
　　
　　在体验馆，顾客可以将自己的全身外形扫描至计算机，随后3D彩色打印机就能打印出3D版的人像模型。尽管不是1：1的比例，但人像的真实程度毫不逊色于蜡像馆中的蜡像，而且制作时间大大少于过去的手工制作。
　　
　　魏璞介绍：“做这样一个3D头像大概分三步，第一步是扫描，对你进行全身的，或者是半身的扫描。那么第二步是进行建模和修补，第三步是打印。打印这个图像大概用了5个小时。”
　　
　　只要给电脑输入相关数据，3D打印机就可以制造出任何一个你想要的小东西：雕塑、自己设计的工艺品、模型等等，在制造过程中，不再像过去那样需要刀具、机床等设备和人力，大大简化了整个流程。西安交通大学快速制造国家工程研究中心马文钊介绍说：“3D打印未来肯定是主流的一种技术，可以帮助咱们实现这种后续的一些制作，你像我们个性化的一些人物，包括个性化的一些纪念品、需求品，都可以通过这种三维技术来进行采集和制作。”
　　
　　由于目前3D打印机未在市场上大规模应用，普通人只能去体验店、实验室、一些工厂加工自己的设计。不过，在合肥工业大学三维打印激光再制造研究中心主任袁自钧看来，随着技术的不断成熟，在不久的将来，等这种打印机进入批量生产时候，众多普通家庭就可以利用它实现自己的设计梦。
　　
　　袁自钧说：“个人的3D打印机，主要是一个它的操作非常简单。第二个价格也相对非常便宜，所以适合于做工业设计或者工艺美术设计这样一些人员和科技爱好者，甚至是一些家长可以买回家去给他的小孩儿打印一些个性化的小玩具，小玩偶，都是可以的。”
　　
　　业内人士普遍表示，3D打印技术使制造业的小批量生产变得更方便、划算，组织也更灵活，劳动投入更少；应用对象几乎可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型，目前，在医学、雕塑艺术、制造业，3D打印已变得越来越流行；也有很多人认为，这项技术将引领第三次工业革命，中国著名评论家石齐平就是其中之一。
　　
　　石齐平说：“第一次工业革命就是十八世纪的时候当时用机器取代劳工，提高了工作效率；第二次工业革命有一种说法，就是出现了大规模量化生产；第三次工业革命是针对第二次工业革命大规模量化提出来的另外一种思路，就是所谓的数字化制造，大大颠覆了整个制造业生产的方式和面貌，是一次很重要的革命。简单地说就是客制化，针对顾客的不同的需求量身打造的意思，使得少量多样变成一种可能。”
　　
　　通过3D打印技术，汽车配件、灯罩，甚至小提琴都可以被制造出来，其精细程度也普遍超过传统的工业生产水平。此外，最为难得的是3D打印技术大大降低了个性化产品的定制成本。以往，工业企业每生产一种产品，都需要先生产模具，再进行铸造，如果产品无法量产，成本将居高不下。在运用3D打印技术后，每一件产品都可以是不同的，生产企业不再需要制造模具，便可以为客户提供独家定制的产品；从环境角度来看，3D打印技术通过粉末材料一层一层粘合直接成型，每一个颗粒都能成为产品的一部分，不会产生废料、废渣，对周围的环境零排放，既环保又高效。