三維掛歷印刷技術(shù)的發(fā)展會(huì)掀起工業(yè)革命:壞消息傳來(lái)，你遠(yuǎn)方的侄子小峰突然在交通事故中失去了一只手臂。你打“飛的”去看他。候機(jī)時(shí)，你用手里的智能手機(jī)，把他最喜歡的電腦游戲人物設(shè)計(jì)了一番，然后點(diǎn)擊了“打印”。到了醫(yī)院，小峰正揮舞著剛寄到的塑料游戲玩具跟你打招呼。同時(shí)，醫(yī)生也帶來(lái)了好消息：新的生物手臂已經(jīng)“打印”好，馬上就可以給小峰安上了。

這一切，并不全是科幻！近些年迅速發(fā)展的三維掛歷印刷技術(shù)，讓許多原來(lái)只在科幻作品中出現(xiàn)的場(chǎng)景變成了現(xiàn)實(shí)。幾百年前，古登堡掛歷印刷引發(fā)了世界變革，而現(xiàn)在，很多人在說(shuō)，這種理論上可以“打印”一切的三維掛歷印刷術(shù)可能會(huì)掀起“新一輪工業(yè)革命”，徹底改變制造業(yè)，前所未有地徹底激發(fā)人類(lèi)的想象力。

流程

電腦+打印機(jī)=一切

在成熟的三維掛歷印刷時(shí)代，足不出戶(hù)制造出一個(gè)物件，完全不是難事。

你先在家中的電腦上設(shè)計(jì)出任何一個(gè)想要的模型，小到珠寶、家具、衣服，大到自行車(chē)、汽車(chē)零部件，都可以隨心所欲地設(shè)計(jì)。如果有時(shí)間，可以精心地打磨一下物體的結(jié)構(gòu)、形狀和顏色等各個(gè)細(xì)節(jié)。然后，點(diǎn)擊電腦屏幕上的“打印”。推薦閱讀>>>內(nèi)蒙古紀(jì)委敲警鐘：“廉政臺(tái)歷”贈(zèng)干部

緊接著，旁邊的一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備（我們可以稱(chēng)之為“打印機(jī)”）就開(kāi)始轟轟作響，一點(diǎn)點(diǎn)把虛擬的三維圖像打造成真。它可能從噴嘴中一點(diǎn)點(diǎn)噴出原材料，像砌墻一樣一層層往上砌；也可能在膠水或激光的幫助下先造出一個(gè)樹(shù)脂、金屬或塑料的結(jié)構(gòu)模型，然后一點(diǎn)點(diǎn)往上添東西。不管怎樣的制作流程，細(xì)節(jié)都是一點(diǎn)點(diǎn)添加的，因此，三維掛歷印刷技術(shù)還有另外一個(gè)名字，叫做“添加掛歷制作印刷技術(shù)”。

最終，電腦屏幕中的那個(gè)物體，比如一個(gè)汽車(chē)零件、一盞臺(tái)燈或一把小提琴，就這么從屏幕中走出，展示在你眼前。

三維掛歷印刷技術(shù)的美妙在于，如果東西不太大，材料不那么復(fù)雜的話(huà)，你就完全可以在家中，借用一臺(tái)電腦和一個(gè)簡(jiǎn)單的生產(chǎn)設(shè)備就可以自己生產(chǎn)出來(lái)。只要有充足的空間擺放更大的生產(chǎn)設(shè)備，你同樣也可以自己生產(chǎn)出更大的產(chǎn)品。

歷史

不再是科學(xué)家的專(zhuān)利

這樣的生活并不僅僅是想象，有一些已經(jīng)真真切切地發(fā)生了。

近期，距離英國(guó)巨石陣不遠(yuǎn)的威爾特郡的航空工程師們利用三維掛歷印刷技術(shù)，“打印”出了世界上首架三維掛歷印刷飛機(jī)。這架飛機(jī)還很小，機(jī)翼僅1.5米長(zhǎng)，可以被一個(gè)人舉起，通過(guò)遙控飛行。

工程師們先用電腦設(shè)計(jì)出一架虛擬的飛機(jī)模型，接著，激光機(jī)器按照虛擬模型，一點(diǎn)點(diǎn)組裝出塑料機(jī)身和各個(gè)零部件。

如果要優(yōu)化飛機(jī)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)，工程師們只要在電腦屏幕上操作，改進(jìn)后的飛機(jī)零部件就會(huì)很快再度被“印”出來(lái)。這個(gè)方法和傳統(tǒng)的飛機(jī)制造不同，后者如同其它任何傳統(tǒng)制造，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢(qián)，在同一條生產(chǎn)線(xiàn)上，對(duì)一架新型飛機(jī)反復(fù)組裝修改，直到完成。

一個(gè)明朗的傍晚，在電腦操控下，這架輕便飛機(jī)從草地安置的起飛架上起飛，直沖天空，工程師們發(fā)出了歡呼聲。這群熱愛(ài)飛機(jī)的工程師堅(jiān)信，某一天，大飛機(jī)的零部件甚至機(jī)身也可以借用三維掛歷印刷技術(shù)快捷經(jīng)濟(jì)地“打印”出來(lái)。

事實(shí)上，如今的三維掛歷印刷技術(shù)早在20年前就已出現(xiàn)，但最早的運(yùn)用只是原型設(shè)計(jì)，比如在一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)室或汽車(chē)制造和航空公司中，會(huì)先花很多錢(qián)打造出一個(gè)原型，設(shè)計(jì)完成后，生產(chǎn)線(xiàn)再開(kāi)始重復(fù)生產(chǎn)一樣的產(chǎn)品。

原理

一層一層“疊羅漢”

某種意義上說(shuō)，三維掛歷印刷是二維平面掛歷印刷的疊加，它先把計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出的圖形用激光束打印出平面的“層”圖像，有的時(shí)候，每一層甚至只有100微米。

每掃出一層圖像，機(jī)器就會(huì)鋪上一些聚酰胺塑料粉、不銹鋼粉或鈦粉，激光的熱量讓兩層之間的特殊粒子緊密膠合在一起。一層加一層，原先平面的物質(zhì)就疊加成最終的立體物。

這有點(diǎn)像是烘烤時(shí)膨脹后的蛋糕，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)松散，你甚至還可以逆向拆除產(chǎn)品，就好像從沙堆中抽出一個(gè)玩具。

如果要掛歷印刷更結(jié)實(shí)的物體，只要把激光束替換成電子束，它可以令粉狀顆粒徹底融化，令物體層級(jí)之間更加緊密膠合。

三維掛歷印刷技術(shù)，完全省去了金屬切割、研磨等步驟，因此，它給了設(shè)計(jì)者無(wú)限的自由。

在一些制造業(yè)比如飛機(jī)設(shè)計(jì)中，三維掛歷印刷可以改變高昂造價(jià)的歷史。二戰(zhàn)時(shí)，曾經(jīng)出現(xiàn)了一種史上最昂貴的戰(zhàn)斗機(jī)“超級(jí)海軍噴火”機(jī)，它創(chuàng)造了一種特殊的橢圓形機(jī)翼，但是其復(fù)雜的制造過(guò)程卻成了當(dāng)時(shí)工程師們的噩夢(mèng)。

“在三維掛歷印刷術(shù)的幫助下，我們可以回歸到純粹的設(shè)計(jì)形式，探索各類(lèi)空氣動(dòng)力的數(shù)學(xué)可能�！敝圃炝巳�維掛歷印刷飛機(jī)的工程師凱恩說(shuō)。他們?cè)斐鰜?lái)的這架飛機(jī)，僅花了5000英鎊，2天設(shè)計(jì)，5天“打印”。工程師說(shuō)，今后，這種針對(duì)個(gè)體用戶(hù)的設(shè)計(jì)制造時(shí)間甚至可以縮短到幾分鐘。

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