摘/丁麗潔

3D打印的興起

摘/丁麗潔

八年醞釀、一萬多頁材料！以數(shù)據(jù)為依據(jù)，基于深度研究和報道，而非猜測、危言聳聽、幼稚樂觀主義或空想，致力于調(diào)查、闡釋和陳述現(xiàn)有的最佳證據(jù)以及世界著名專家關(guān)于未來的論述。

我們過去要花兩個月時間和10萬美元來制作一個模型，現(xiàn)在卻只需1000美元花一個晚上的時間就能搞定。

人類操縱原子和分子的新能力帶來了制造業(yè)的顛覆性革命：3D打印。快速成型制造這種新加工過程根據(jù)三維數(shù)字文檔來制作物品，先鋪一層超薄的將要構(gòu)成物品的材料，然后再一層層添加材料，直到制成三維物品?？梢允褂靡环N以上的材料。雖然這種新技術(shù)仍處于早期發(fā)展階段，但它帶給制造業(yè)的優(yōu)勢難以低估，有些成果已經(jīng)令人感到震驚。

1908年，亨利·福特首次在流水裝配生產(chǎn)線上將一模一樣、可互換的部件組裝在一起，生產(chǎn)出福特T型車，從那時開始，批量生產(chǎn)就開始主導制造業(yè)，該過程高效、高速、成本低廉，革新了工商業(yè)。但是現(xiàn)在有許多專家預測，3D打印的迅速發(fā)展將像一百年前的批量生產(chǎn)那樣使制造業(yè)發(fā)生深刻變化。

3D打印逐漸顯現(xiàn)的潛在能力相應揭示出批量生產(chǎn)的低效率之處：部件儲存。這種儲存所需的大量資金、材料的大量浪費，當然還有聘用大量員工的費用。3D打印的熱心支持者還強調(diào)說，3D打印常常只需要批量生產(chǎn)所需原料的百分之十，更別說只需很少的能源成本。這繼續(xù)加快了使制造品“非物質(zhì)化”的趨勢，這種趨勢已經(jīng)使得過去半個世紀以來全球產(chǎn)品總量一直維持不變，哪怕其總值增長了三倍多。

另外，批量生產(chǎn)對產(chǎn)品大小形狀的標準化要求導致了“一刀切”的傾向，這不能滿足許多專門化產(chǎn)品的需求。批量生產(chǎn)還要求制造設備集中化，結(jié)果還會產(chǎn)生將部件運送至工廠以及成品運送至遙遠市場的交通費用。與此相反，3D打印有望將包含各種產(chǎn)品設計和藍圖的數(shù)字信息傳送至廣泛分布于所有相關(guān)市場的3D打印機上。

英國拉夫堡大學快速成型制造研究小組的高級講師尼爾·霍普金森說：“如果用戶能在街角上一個3D打印商店打印出他們需要的部件，那么境外轉(zhuǎn)移至世界另一頭的制造就遠不如國內(nèi)制造節(jié)約成本。我們將不再需要在全世界各地儲存零部件，不需成本就能將設計儲存在虛擬計算機庫房里，可按需要隨時隨地打印出來?！?/p>

在目前的發(fā)展階段，3D打印還集中在較小的產(chǎn)品上，但是隨著技術(shù)穩(wěn)步提高，將很快會有制造大部件和產(chǎn)品的專用3D打印機出現(xiàn)。

《未來――改變?nèi)虻牧篁?qū)動力》作者：[美]阿爾·戈爾譯者：馮潔音、李鳴燕、毛云出版：上海譯文出版社

位于洛杉磯的輪廓工藝公司已經(jīng)建造了一個巨型3D打印機，用牽引拖車運送至建筑工地，僅在二十小時內(nèi)就打印出了一幢完整的房子（不包括門窗）！另外，目前的3D打印機可以生產(chǎn)出一件至上千件產(chǎn)品，但是專家預測，在接下來的數(shù)年內(nèi)，這些機器將能生產(chǎn)成千上萬件一模一樣的部件和產(chǎn)品。

有關(guān)在3D打印時代如何處理知識產(chǎn)權(quán)等事宜，還有許多問題有待回答。在3D打印經(jīng)濟中，三維設計將占有最大的價值，但是當初版權(quán)和專利法的制定并未預見到這種技術(shù)，因此需要修改，以應對新的現(xiàn)實?？偟膩碚f，版權(quán)法常常不保護“有用的”物品免于被復制。

雖然持懷疑論者質(zhì)疑這種新技術(shù)是否會很快成熟，美國、中國和歐洲的工程技術(shù)人員卻正努力工作來探索其潛力。早期假肢和其他醫(yī)用器材的打印等用途現(xiàn)在正得到迅速發(fā)展，便宜的3D打印機已經(jīng)進入了業(yè)余愛好者的市場，價格僅為1000美元。投資3D打印的歐特克公司首席執(zhí)行長官卡爾·巴斯2002年說：“有些人認為它是一個利基市場，聲稱它不可能擴展。但這是一種趨勢，而不是時尚，正在發(fā)生翻天覆地的變化。”

有些提倡更廣泛擁有槍支的人也正在鼓吹3D打印槍支，以此作為規(guī)避槍支銷售管制法規(guī)的一種方式。反對者則表達了擔憂，認為任何這種用于犯罪的槍支都很容易被融化掉，以防止任何執(zhí)法當局將槍支用作證據(jù)。

欄目主持人：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com