有這么一種打印機(jī)，它可以打印出會(huì)飛的飛機(jī)、可騎的自行車(chē)，或是一塊能吃的蛋糕，能穿的衣服與鞋子，甚至加上關(guān)鍵零部件就可打印出一把可以射擊的步槍……這不是科幻電影，而是已經(jīng)存在的現(xiàn)實(shí)。
近日美國(guó)科學(xué)家利用打印機(jī)直接制造出一副塑料機(jī)械臂，使一位兩歲小女孩的殘疾手臂能夠正常活動(dòng)。這副“神奇手臂”再次將3D（三維）打印機(jī)拉入公眾視野。
3D打印機(jī)（3D printers）發(fā)端于軍方的“快速成型”技術(shù)，已有數(shù)十年歷史，美國(guó)的3D打印機(jī)制造商Stratasys于1992年賣(mài)出第一臺(tái)商業(yè)化產(chǎn)品。
2009年以來(lái)，3D打印市場(chǎng)在北美和歐洲急劇增長(zhǎng)。根據(jù)Stratasys公司2011年財(cái)報(bào)，其八成左右的收入即來(lái)源于歐美市場(chǎng)，美國(guó)《時(shí)代》周刊已將3D打印列為“美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”，英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志則認(rèn)為它將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。
目前全球有兩家3D打印機(jī)巨頭。一家即為上述Stratasys公司，它是納斯達(dá)克上市公司，剛剛收購(gòu)了以色列一家名為Objet的3D打印機(jī)公司；另一巨頭是亦在納斯達(dá)克掛牌的3D Systems公司，它在2012年初通過(guò)收購(gòu)另兩家3D打印機(jī)品牌Z Corporation 和Vidar Systems奠定其江湖地位。
Stratasys和3D Systems創(chuàng)造著每年近兩億美元的市場(chǎng)營(yíng)收。前者的客戶(hù)不乏寶馬、戴爾、英特爾、耐克等世界五百?gòu)?qiáng)企業(yè)。而越來(lái)越多的領(lǐng)域正利用3D打印技術(shù)創(chuàng)造神奇；過(guò)去一年，關(guān)于3D打印機(jī)“魔幻現(xiàn)實(shí)主義”般的新聞時(shí)有發(fā)生。
2011年3月，英國(guó)一名科學(xué)家設(shè)計(jì)出一款名為Airbike的自行車(chē)，并用打印機(jī)一次成型地打印出車(chē)輪、軸承和車(chē)軸。通常情況下，這些零部件需要由多個(gè)工廠制造，而后進(jìn)行組裝。這輛自行車(chē)采用尼龍材料，堅(jiān)固程度與鋼鋁材料不相上下，但重量卻減少了65%，關(guān)鍵是——它可以騎。
3D打印機(jī)打印自行車(chē)
幾乎與此同時(shí)，美國(guó)康乃爾大學(xué)一位教授帶領(lǐng)他的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)室里用一臺(tái)打印機(jī)，打印出一塊有草莓醬的巧克力蛋糕；4個(gè)月后，英國(guó)南安普頓大學(xué)一位教授和他的團(tuán)隊(duì)，“打印”了一臺(tái)最高飛行時(shí)速100英里的電控飛行器。這架飛機(jī)上2米長(zhǎng)的機(jī)翼、集成操縱面以及艙門(mén)，均由打印機(jī)制作而成。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員則宣布開(kāi)發(fā)出一臺(tái)可以進(jìn)行生物打印的設(shè)備；2011年9月，世界首輛3D打印機(jī)制造的汽車(chē)現(xiàn)身加拿大溫尼伯市……
3D打印機(jī)打印巧克力蛋糕
3D打印機(jī)打印汽車(chē)
雖然中國(guó)目前并非3D打印的主市場(chǎng)，但已經(jīng)有不少嗅覺(jué)敏銳的掘金者，而這個(gè)群體正不斷擴(kuò)大。
林永利是3D打印機(jī)品牌Objet在中國(guó)大華東地區(qū)的代理商（目前世界幾家大3D打印機(jī)供應(yīng)商均未在中國(guó)設(shè)立直銷(xiāo)部門(mén)，代理是唯一的銷(xiāo)售模式），他的客戶(hù)集中在工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械電子、汽車(chē)制造、建筑、醫(yī)療、動(dòng)漫和珠寶等領(lǐng)域，醫(yī)療行業(yè)是最大的使用群體。
杭州的六維齒科是林永利的客戶(hù)之一，他們利用3D打印技術(shù)，進(jìn)行牙齒正畸和數(shù)字化種牙。“傳統(tǒng)種牙，醫(yī)生憑經(jīng)驗(yàn)直接種，現(xiàn)在則可以先掃描你的牙齒，獲得3D數(shù)據(jù)圖后打印出個(gè)牙模，確定準(zhǔn)確的種牙位置，直接種下去就可以了，減少風(fēng)險(xiǎn)和痛苦。”林永利對(duì)南方周末記者說(shuō)。
3D打印機(jī)打印牙模
而本文開(kāi)頭提及的殘疾小女孩，她患的是先天性多關(guān)節(jié)攣縮癥，癥狀是四肢不能伸直、肌肉僵硬。如果是成人患這種病，通常可佩戴金屬機(jī)械臂以幫助手臂活動(dòng)，但對(duì)于只有兩歲的小孩來(lái)說(shuō)，市面上沒(méi)有大小合適的機(jī)械臂。而使用3D打印機(jī)，可以先將成人使用的機(jī)械臂按比例縮小，然后輸入打印指令，幾個(gè)小時(shí)后，一副定制機(jī)械臂就誕生了。
3D打印機(jī)打印小姑娘的機(jī)械手臂
"2011年6月，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬宣布一項(xiàng)新政策，并向3D打印產(chǎn)業(yè)支出5億美元以提升美國(guó)在制造業(yè)上的領(lǐng)先地位。"
從工業(yè)領(lǐng)域到尋常百姓家，3D打印的產(chǎn)業(yè)鏈正在形成。“社會(huì)化制造”成為行業(yè)內(nèi)外熱議的一個(gè)話題，制造業(yè)的形態(tài)正在發(fā)生潛移默化的改變。未來(lái)我們有可能利用這項(xiàng)“野蠻”的技術(shù)來(lái)直接打印出手機(jī)。
紐約另一家利用3D技術(shù)生產(chǎn)消費(fèi)品的公司Quirky擁有20萬(wàn)的注冊(cè)用戶(hù)，他們?cè)诰€搜集用戶(hù)的創(chuàng)意，產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙，用3D打印機(jī)以最快的速度成型，再上傳討論，最終確定方案后批量生產(chǎn)。屆時(shí)在線上和線下都會(huì)有銷(xiāo)售，他們最成功的產(chǎn)品是一排可折疊的接線板，設(shè)計(jì)者常從一個(gè)創(chuàng)意就獲得不少的收入，有的用戶(hù)一年能賺幾萬(wàn)美元。
而美國(guó)加利福尼亞州的Legacy Effect公司，利用Objet 3D打印機(jī)為電影特效片段制造3D模型和原型，為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具，在電影《侏羅紀(jì)公園》、《阿凡達(dá)》、《鋼鐵俠》以及《復(fù)仇者聯(lián)盟》中都有應(yīng)用。
3D打印機(jī)打印怪物模型
日本一家公司甚至推出了面向個(gè)人的“Baby復(fù)原服務(wù)”：只需提供嬰兒在母親肚子里的X光照片，他們便可以復(fù)原成三維圖像后，打印出一個(gè)“肚子里的嬰兒”模型作為紀(jì)念。
3D打印機(jī)打印媽媽肚子里的胎兒模型
3D打印還能實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)制造方式難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。2011年巴黎春夏時(shí)裝展上，荷蘭時(shí)尚設(shè)計(jì)師Iris van Herpen發(fā)布了他直接用3D打印機(jī)制作的立體服裝，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成。
3D打印機(jī)打印時(shí)尚服裝
不再依賴(lài)人工，沒(méi)有組裝流程，沒(méi)有邊角料，3D技術(shù)的這些特點(diǎn)，將在某種程度上重新定義工廠。若成本進(jìn)一步降低，個(gè)性產(chǎn)品將獲得和規(guī)模產(chǎn)量同等的競(jìng)爭(zhēng)力。有人預(yù)計(jì)，到2020年之前，3D打印機(jī)將可以從事小規(guī)模生產(chǎn)，制造過(guò)去的勞動(dòng)密集型工藝品和商品。
2012年7月畢業(yè)的中央美術(shù)學(xué)院學(xué)生宋博文，正在創(chuàng)辦一個(gè)3D藝術(shù)品工作室，取名格物。這源于一年前某次展覽上，她偶然看到一個(gè)奇特、流暢的自行車(chē)，“不知道怎么做出來(lái)的”，對(duì)造型的敏感讓她迅速在網(wǎng)絡(luò)上找到了答案，并和浙江的金濤取得了聯(lián)系。
“3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的造型手法完全不同，這是一種‘失控’的設(shè)計(jì)狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)完全自由的設(shè)計(jì)，充滿未知的驚喜感。”宋博文對(duì)南方周末記者說(shuō)。她很快設(shè)計(jì)、打印出禮帽、十二水燈、筆等一系列作品，其中的“禮帽”還在比利時(shí)3D打印廠商Materialise舉辦的“世界3D打印作品展”上摘得亞軍。
3D打印機(jī)打印的禮帽
25歲的她備受鼓舞，決定和男朋友一起創(chuàng)業(yè)，除了生產(chǎn)銷(xiāo)售3D打印的藝術(shù)品，也和一些室內(nèi)設(shè)計(jì)的公司合作，幫他們?cè)O(shè)計(jì)3D圖像，實(shí)現(xiàn)一些“自然造物”的裝修想法。
“我們的目標(biāo)是讓3D打印技術(shù)融入生活之中，你可能意識(shí)不到它，但已經(jīng)在體驗(yàn)它帶來(lái)的改變。”宋博文說(shuō)。
生活在杭州的李慶華是位雕塑家，對(duì)佛教造像特別有興趣，四處走訪的他對(duì)國(guó)內(nèi)一些石窟的保護(hù)狀況很是擔(dān)憂，于是想做一些“力所能及的事”：把這些正在消失的文化遺產(chǎn)，用數(shù)字手段留下資料。
李慶華的做法是通過(guò)3D掃描技術(shù)，將一些有待保護(hù)的佛教造像，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)圖像，再用3D打印機(jī)打出模型，供文物研究和圖像保留。
3D打印機(jī)打印文物
李的團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一款手機(jī)應(yīng)用軟件，把天龍山石窟的三維數(shù)據(jù)上傳，再根據(jù)已有史料，標(biāo)出遺失部件在世界各個(gè)博物館的位置，有興趣的愛(ài)好者可以到自己身邊的博物館，用手機(jī)拍下部件的照片并傳回來(lái)，李慶華便可以把這些照片轉(zhuǎn)換成三維數(shù)據(jù)圖，再通過(guò)3D打印出復(fù)原后的造像。“我們已經(jīng)通過(guò)這種辦法，將國(guó)家博物館的一個(gè)頭像完成了復(fù)原，文物研究需要真實(shí)的觸感。”
顯然3D打印技術(shù)已經(jīng)在漸漸的走向成熟，相信以后大家可以感受到更多不可思議的創(chuàng)舉，今天先過(guò)過(guò)眼癮好日子都在后邊！
