3D打印：万能万物制造机？

致远

如今，正风靡全球的３D打印技术，如同美国科幻作家罗伯特·希克利笔下的“万能制造机”，告诉机器你想要的东西，在一阵指示灯闪烁之后，成品就出现在了眼前。在不久的将来，动手达人们便会真正迎来“自己动手，丰衣足食”的时代。

打印出来的飞机

很多人年少时都怀有一个蓝天梦，希望自己亲手设计并制造一架飞机，但这又谈何容易。不过，英国南安普敦大学的工程师却做了一个很好的表率，世界上第一架“打印”出来的飞机最近问世并顺利遨游天际。

这款飞机从前到后——包括艙门、机翼、整体控制面等机身的5大模块——均采用了“打印”的方式，也就是先由设计人员设计出样本，利用EOS EOSINT P730尼龙激光烧结机层层打印出塑料或者金属结构，这些部件只需要几分钟就可组成一架完整飞机，而且不需要借助任何工具。这款飞机名为“SULSA”，飞机翼展2米，最高时速接近100英里(约合每小时160公里)，科研人员希望其可以用于勘探、邮递等任务。

虽然只是一架无人驾驶机，但整架飞机从提出设想到首次飞行仅用了短短几天，制造成本也不过区区5000英镑。要在以前，采用常规的方法和材料，恐怕需要几个月，而且花费高昂。因为不需要额外的工具，所以如你想对飞机的外形、体积、材质做些改变，甚至是颠覆性的变化，都不是难事。而这些，都要感谢最新的3D打印技术。

搭积木原理

如此神奇的技术，原理其实很简单。首先是设计目标物，设计的好坏全在于制图和创意水平。可以使用传统的计算机辅助设计软件，之后将标准的文件格式导出并传送给一台3D打印机，这就完工了。在隆隆作响的打印过程中，实现着二维向三维的转变。打印机一点点配出材料，逐层堆积，在胶水或激光的作用下，保证这些材料结实地粘合在一起。一些小的细节，还可以后续继续补充，在骨架上进一步完美。

可以把这个过程想象成很多张打印纸累加的结果——首先就是分层打印，其中每张纸是一个图层，横切面上的图案依靠打印材料构建出来，并被强力粘合，然后，多张纸的不同图层叠加。如果还是不能理解，那就想象一次搭积木的过程，比如搭建一个宝塔，从最下层逐级往上递加。最终这些涂层就会从平面的图形变成一个立体的三维结构。

至于想打印什么，就完全靠创意和想法，可大可小，可软可硬。小物件在家里一个人就可以直接操作完成；大一些的则需要更大的机器和空间。而打印的材料也有多种选择，比如树脂、尼龙、石膏、塑料等等，都可以通过不同型号的打印机打印出你需要的产品。而且，可以预见，钛、不锈钢或铝、铁等金属材料也将随着研发的进展在今后出现。也就是说，很多工业领域的大家伙也能够“自助”生产。

打印一个想法

实际上，3D打印技术的设想和技术雏形在很久之前就已经出现了。比如，在工业设计领域，新型汽车或飞机在生产之前，都会有一个小型模型，在此基础上不断完善，再进入生产线。而现在，工程师可以直接将零部件甚至是完整的飞机都打印出来。

如今，几乎各个领域各个行业都可以使用3D打印技术，设计者可以利用电脑细心打磨物体的布局、外形和颜色等各个细节，然后，点击电脑屏幕上的“打印”就可以了。像是建筑、玩具、汽车、衣物，甚至是食品和医疗，都对3D打印技术热烈欢迎。

英国一位科学家正在将喷涂材料改为巧克力，通过喷嘴把融化的巧克力喷成各类形态的新型巧克力样式。而更令人期待的则是医疗领域，通过打印组织和器官，来解决病人的实际问题。而且，科学家还有更大的野心，不仅仅是打印像关节或是骨骼一样的“硬件”，他们还希望打印真正的活生生的组织。科学家希望将生物细胞变成打印材料，再添加一些化学材料，将完整的人体器官打印出来。美国的一些科学家正在进行积极的尝试，最新进展是已能打印出血管，他们相信，这些“打印血管”在几年后就能用于人体当中。如果真有这么一天，那生物学或是医学则将迎来一个新的时代。

康奈尔大学科学家霍德·林普森评论道，三维打印机能够将任何材料变成产物，同时，任何人都能够又快又廉价地生产出任何产品，人类的创意和个性将被极大地激发，三维印刷手艺能够以我们无法想象的体例改变人类文化。

全民制作与家庭作坊

3D打印技术究竟会对产业和生活带来什么样的影响，未来的市场潜力究竟有多大，将来会不会像今天的激光打印机一样火爆和普及，现在还不得而知。著名的《经济学人》杂志对这项发明给与了极高的认可和评价：“伟大发明所能带来的影响，在当时那个年代都是难以预测的，1750 年的蒸汽机如此，1450 年的印刷术如此，1950 年的晶体管也是如此。而今，我们仍然无法预测3D 打印将在漫长的时光里如何改变这个世界。”

我们不妨设想一下：想要什么就打印什么，听起来如同科幻小说的情节，但现在，3D打印技术正在将这个想象变为现实。这也是3D打印技术最吸引人的地方，如果你设计的是一样小物件，而材料也是常规材料，那么仅需一台电脑和一台打印机，就可以在家里搞定一切。当然，如果你的场地够大，也可以做出大件东西。也就是说，如果将来人人都能自制生活用品，那人人就都是设计师和工程师，整个工业或许就重新回到了家庭作坊的时代。

最近，一家名为MakerBot的公司正致力于3D打印技术研发，短短几年的时间就已发展壮大，吸引了上千万美元的投资。他们不仅供应3D打印机，还提供打印家居产品的资源库，会员可以上传自己的得意之作，也可以下载别人的经典，会员当中不乏通用电气这样的大公司。3D打印技术目前受到广泛欢迎，比如设计师、艺术家、学生等群体都已经成为其忠实粉丝。他们可以随时随地展示自己的实物作品。如今，以MakerBot公司为代表的3D打印公司正风生水起，投资者越来越看好这一领域，大量资金正涌入市场，而越来越多的普通人也在加入DIY的行列。3D打印机的销量正在看高，并已经开始接受预订服务。所有人欣喜地看到，整个3D打印市场正在日渐成熟。

我们现在已经开始步入“全民手工工场”的时代，正应了那句话，“没有做不到，只有想不到”。