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"打"出一個世界 3D打印或引領第三次工業(yè)革命 已有7人參與
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轉載自https://www.cailiaoren.com/article-1347-1.html 5月4日，首支3D打印槍在美國奧斯汀試射成功。除擊針為金屬，槍支全部部件為塑料，由3D打印機分別打印完成。這條消息將再次將3D打印技術推上了輿論的風口浪尖。 如今，3D打印無所不在，美國研究人員甚至已研制出三維食物打印機，能用食材打印餅干、蘋果派等。目前，3D打印機價格日漸便宜，普通消費者可以從互聯網獲得設計方案，在家打印物品。如果孩子想要新玩具，老人想下象棋，你想換一個新杯子，你要做的只是下載幾份圖紙，然后在自家的打印機“打”出來。 每一項偉大發(fā)明所帶來的影響，在當時都很難預測，比如電燈，蒸汽機和印刷術。同樣，我們也很難預測，這項被《經濟學人》稱為“第三次工業(yè)革命”的新技術，如何悄然改變人類生活在世界。 名詞解釋 3D打印 3D打印是一種快速成形技術，它首先將物品轉化為3D 數據，然后運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，逐層分切打印。也就是說，若你擁有一臺小型的3D打印機，你只需在電腦中繪制出物品的三維圖，稍等一會兒，你想要的東西就可以被“打”出來了。實際上，3D打印技術在歐美已有幾十年的歷史，2002年進入中國。 麻煩制造者： 3D打印手槍，也能讓子彈飛！ 5月初，世界第一支3D打印手槍在美國得州奧斯汀試射成功。在此之前，許多人不將3D打印當一回事，但這個創(chuàng)造著實扇了他們一巴掌。從技術上講，這把手槍除了子彈外的其他部件幾乎全部由3D打印機制造，工作的基本原理與普通槍支無異。制作這把手槍的這個美國民間團體先用3D打印機將手槍的部件制造出來，再組裝在一起。 在成功試射后，擁有該手槍3D打印設計圖被傳到網絡上，立馬吸引了上百萬的下載。這對于正為控槍忙得焦頭爛額的美國政府來說無疑是當頭一棒。因此，美國國務院致信設計方，要求把3D打印槍設計圖“從公共可獲取渠道中移除”。目前，這個組織已從旗下一家網站撤下手槍的3D打印設計圖。 然而，沖著美國人民對3D打印機的熱忱，許多人害怕恐怖分子利用3D打印機制造出更具殺傷性的武器。到底3D打印機還會給美國政府打印出怎樣的麻煩？ 全能設計者： 人臉巧克力 最好的情人節(jié)禮物 相對于傳統(tǒng)制造方式，3D打印最大的優(yōu)勢無異在于拓展設計人員的想象空間。只要想得到，只要在電腦上設計出三維數據圖、準備好相應的材料，普通人都可以制作出天馬行空的服裝、首飾和禮物，成為名副其實的時尚先鋒。 珠寶加工業(yè)與3D打印最為合拍，因為珠寶造型的復雜程度完全不會增加3D打印的成本。事實上，美國的3D打印公司Shapeway已在利用3D打印制造出首飾，其中不乏造型奇特的，如一款聲名大噪、名為“時間守護者”的吊墜。最近，公司還設計出了全球第一款3D打印禮服，由著名脫衣舞女郎萬提斯試穿。 3D打印機也可以制作出意想不到的禮物。近日，日本一家公司就推出了一項“3D打印人臉巧克力”的服務，可以制作人臉外形的巧克力。利用3D掃描設備將人臉的數據輸入到電腦中，經過軟件的處理，就可以利用3D打印機將模具打印出來，然后在里面注入巧克力，即可生成帶有你臉型的巧克力。對于情侶來說，這樣的情人節(jié)禮物真是含在嘴里怕化了！ 醫(yī)學神器: 臉被切除 3D打印助重生！ 3D打印技術自數十年前從軍方“快速成型”技術進化誕生以來，醫(yī)學是其最為大顯神通的一個高地。依靠3D打印技術的“直接數字化制造”，許多病人跳出了傳統(tǒng)器官移植的漫長周期�；蛟S在不知不覺中，你就接觸到了這種看似高端的科技。 據報道，美國科學家利用3D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常活動。而最近，前美國康奈爾大學研究人員利用牛耳細胞，在3D打印機中打出了人造耳朵，能夠對那些先天性畸形的兒童進行移植器官。 在美國的許多牙科診所，很多定制的口腔設備現在都要使用3D打印機。牙科醫(yī)生在掃描牙齒的位置后，利用3D打印機可以很快制作出牙齒的模型，牙醫(yī)甚至可以現場磨制假牙給病人換上。 不久前，英國一名叫莫格的男子就借助3D打印機技術，才恢復了在癌癥手術中不得不切除的大部分臉部，得以與未婚妻完婚。為莫格治療的醫(yī)生借助3D打印技術，實現了對他的面部重建。醫(yī)生首先在3D打印機中用尼龍一層層塑造莫格的臉部模型，再根據這個模型制造出硅膠假體。裝上假體后，莫格擁有了屬于自己的“新臉”，多年來第一次可以正常喝水進食。 住房難題、移居月球： 3D打印機是個好幫手? 既然3D打印機什么都能打印，那么它可能打印出大規(guī)模的建筑嗎？荷蘭建筑師睿杰森納已經在試驗這項日趨平民化的科技。他籌備用一臺6米高的3D打印機，以人工砂巖為材料，“建造”出兩層樓高的拓撲型結構建筑。 美國南加州大學工業(yè)制造流程學教授科西尼維斯的推斷，如果成功制造出巨型的3D打印機，每棟建筑僅僅需要20小時就能完工�！斑@項極具革新性的技術很可能幫我們盡快解決全球日益緊張的住房問題，”他說。 據說，歐洲航天局將聯手一家知名建筑機構，在未來將機器人和3D打印機帶往月球，用月球的土壤和巖石的粉末為材料，通過3D打印技術在短時間內建造一座功能完備的空間站，好在美國人面前耀武揚威一番。 挑戰(zhàn)： “中國制造” 優(yōu)勢不在？ 不再依賴人工，沒有組裝流程，沒有邊角料，3D技術的這些特點，將在某種程度上重新定義工廠。有預計稱到2020年之前，3D打印機將可以從事小規(guī)模生產，制造過去的勞動密集型工藝品和商品。投入這項新技術正在因此而重塑全球制造業(yè)格局。 2011年6月，奧巴馬宣布向3D打印產業(yè)投入5億美元以提升美國在制造業(yè)上的領先地位。2012年7月17日，美國《外交政策》網站發(fā)表題為《制造業(yè)的未來在美國而不在中國》，稱“技術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”。 目前，中國的許多企業(yè)、高校已經開始通過各種途徑研發(fā)、應用3D技術。 一臺3D打印機5000元 當然，對于中國消費者來說，3D打印機也不是什么遙遠的技術。記者發(fā)現，在淘寶網上，超過300家店鋪在從事出售3D打印機或相關物品的業(yè)務，一臺3D打印機售價在5000元左右。不過，國內目前的3D打印機相對美國市場價格偏高。上周，美國Pirate 3D公司已宣布將推出的個人3D打印機，售價僅347美元（合2100元RMB）。 影響：第三次工業(yè)革命？ 航空發(fā)動機巨頭羅爾斯·羅伊斯公司工程和技術總監(jiān)史密斯說：“大工廠里人擠人的時代將一去不復返�！边�有專家認為，3D打印作為一項顛覆性的制造技術，誰能夠最大限度地研發(fā)、應用，就意味著掌握了制造業(yè)乃至工業(yè)發(fā)展的主動權。 節(jié)約成本和時間 與傳統(tǒng)制造技術相比，3D打印具有成本低、省材料、周期短等明顯優(yōu)勢，從航空、動力裝備到醫(yī)療、體育、影視等諸多領域，均可大顯身手。 你可以親自為心愛的人設計禮物，并用3D打印機將禮物“制造”出來。也可以量身訂制你喜歡的東西，隨心定做你的生活用品。更方便的是，操作3D打印機的培訓在半個小時內就能完成。這意味著，3D打印機普通人都可以操作。有媒體說，3D操作將來會像傻瓜照相機一樣，普及到人們的生活中去。 作為3D打印技術的發(fā)明者和領頭羊，“3D系統(tǒng)”公司就提供3D打印的相關軟件和大量物品設計圖，顧客無須學習復雜的3D設計軟件，便可直接打印所需物品。此外，顧客能從網站付費下載更多物品設計圖：一只玩具大象收費4.99美元，一枚戒指10美元，一把剃須刀15美元。 市場潛力巨大 《國際增材制造行業(yè)發(fā)展報告》顯示，3D打印技術2011年全球直接產值為17.14億美元，年增長達29.1%。聯合國世界知識產權組織負責人格里指出，到2015年，全球3D打印業(yè)產值有望達到37億美元。與此相比，去年全球貨物出口額為18.3萬億美元。格里表示，3D打印業(yè)產值雖然從全球來看規(guī)模尚小，但有望保持較快增長，到2019年達到65億美元。 通用全球副總裁兼通用全球研發(fā)中心負責人邁克爾·埃德戚克預測，三年內，3D打印技術就將在航空航天、醫(yī)療器械等高附加值領域得到應用；五到七年內，隨著設備的不斷成熟，能夠承受和承擔24小時不間斷的制造，3D打印技術就能在更廣泛的領域得到充分應用。 短板:難成規(guī)模經濟 縱然，這個被《經濟學人》稱為“將帶來第三次工業(yè)革命”的數字化制造技術，在成為“偉大”之前，還有很多需要改進的地方，比如材料的單一性、打印物品的精度不夠以及成本的高昂等。西安交通大學盧秉恒院士指出，“由于增材制造的材料研發(fā)難度大，導致3D打印制造成本較高；金屬材料成形的制造效率不高，每小時大約只有100到3000克�！� 此外，難以形成規(guī)模經濟是3D打印的軟肋。比如說，僅做一把錘子，成本將無比高昂。當然，由于規(guī)模經濟，如果你生產成千上萬把錘子，每個錘子的成本將大大降低。但對3D打印機而言，規(guī)模經濟效應將無足輕重。無論是生產一件產品還是多件產品，開動機器的成本都是一樣的。這就是未來3D技術需要克服和考慮的技術難題。 與計算機一樣，隨著需求增加和技術進步，3D打印機的價格有望逐步下降。有業(yè)內人士指出，在工業(yè)領域，3D打印技術不會取代傳統(tǒng)生產方法，而是會與傳統(tǒng)方法攜起手來。“這種技術會影響一些產品的生產方式，但永遠也不會取代舊的方式，未來傳統(tǒng)的減材制造法依然是主流�！� |
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