3D打印机要革“制造”的命

　　在电影《谍中谍4》中，为阻止冷艳女杀手与***的密码交易，特工伊森使了一计“瞒天过海”。他计划用“面具制造机”——一台能够在短时间内通过三维建模从而完整“打印”出他人容貌的机器，制作出女杀手的面具。尽管这一计划因不小心碰翻了打印机而落空，不过此前，面具制造机打印出的立体面具还是帮助伊森成功潜入了克林姆林宫，混过了卫兵的搜查。

　　上述情景不禁引人遐想，能打印出面具的机器是否真的存在？除了面具，别的东西是不是也能“打印”出来？如今，“3D打印机”让这些科幻小说和电影里的情节变为现实。

　　Wohlers公司发布的报告称，2011年，添加剂制造业（3D打印技术是其中的一种）的年增长率达29.4%，并将保持两位数的增长势头。到2015年，快速成型制造业的产品销售额与服务将达到27亿美元；到2019年，这一数字将会增长到65亿美元。来自以色列的3D打印机生产商 Objet的CEO David Reis则将3D打印视为“新的工业革命”，在接受本刊采访时，他表示：“从前大规模、流水线生产模式的弊端，在3D打印给制造业所带来的影响面前表露无遗。此外，3D打印将产品设计、生产、最终成型的整个过程还给了原创者。”

　　与David的观点相印证，《经济学人》在今年4月关于“3D打印机将带来第三次工业革命”的文章中写道：“对3D打印机而言，规模经济效应将无足轻重”、“供应链的地理格局也将转变”、“鼓励制造商将一部分制造行业迁回发达国家”、“生产方式像个轮子一样兜了个圈又回到了原点，从大规模生产方式又转到了更加个性化的生产方式”。

　　其实所谓“3D打印机”，就是可以直接制造出真实的物体的设备。“3D打印”是添加剂制造技术的一种形式，其概念脱胎于快速成型（Rapid Prototyping）技术，后者早在20世纪80年代便已广泛应用于航天、医疗和汽车工业的模型制作。相对于其他的添加剂制造技术而言，3D打印机具有速度快、价格便宜、高易用性等优点。而随着三维计算机辅助设计（CAD）的兴起，设计师能在电脑软件中看到虚拟的三维物体，但要将这些物体用黏土、木头或金属做成模型则是一个费时费力费钱的过程。以美国著名鞋业公司Timberland为例，哪怕仅仅是制作一个鞋底模型，也要消耗一周的时间，费用约为 1200美元。

　　根据3D打印机的原理，只要电脑能设计出的产品，或是对原来的物体进行360度的扫描，打印机就能根据这些数据把它制作出来。对设计师来说，3D打印这一解决方案简直就是救星，原来需要数天才能到手的实物模型，数小时便能制作成型，若要进行修改，也可随时打印。2010年9月，网络上曾出现这样一个视频——“日本3D打印机问世，立体物瞬间复制”。视频中，科技人员将石膏粉注入3D打印机，现场复制了一个哈密瓜，无论颜色、纹路、大小，都与原来的那个一模一样。

　　如今，3D打印的业务已在世界各地蓬勃发展，如Shapeways公司在网站上展示了稀奇古怪的3D打印设计，有钟表、珠宝、神奇的魔方等，材料从不锈钢、玻璃到塑料、沙石，应有尽有，网友还可以根据自己的需要进行定制设计。从飞机到自行车，从日常用品到牙齿模型，包括在福特、保时捷、摩托罗拉、诺基亚、惠普等公司的研发生产线上，都能看到3D打印机的身影。

　　此外，很多公司的设计师们也开始用3D打印机做一些有趣的事情，比如耐克、阿迪达斯、彪马等公司用它们打印新的运动鞋模型。使用了Objet公司的3D打印机的彪马称，这项新技术使他们的原型生产时间减少了75%，从4天减少为1天，还省去了与较远的工作点沟通的麻烦，减少了设计的错误。而汽车生产商捷豹路虎则表示，其树脂基部件已有超过三分之一由Objet公司的3D打印机生产。

　　与给公司和设计师们带去的好处相比，3D打印机在个人市场的发展更值得期待。若居家有它，餐具、电筒、首饰、箱包、鞋袜、玩具等都可以DIY 了。而且，它的用处还扩展到了一些特殊的领域。日前有报道称，美国科学家利用3D打印机制造出塑料机械臂，使一名两岁小女孩的残疾手臂能够正常活动。这可帮了这个小女孩的大忙，成年患者通常会佩戴金属机械臂以帮助手臂活动，但这个刚满两岁的小女孩由于太小无法佩戴市面上生产的金属机械臂。据悉，目前美国已有15名患先天性多关节挛缩症的儿童戴上了这种机械臂。随着他们的成长，这种塑料机械臂可以不断更换。

　　几年前，3D打印机的造价仍十分昂贵，动辄数万美元，如美国的3D SyStem公司于2003年推出的InVision打印机，价格为5.99万美元；同年Z Corp公司也上市了自己的三维打印机，报价从5.6万到2.89万美元不等。

　　2006年，美国康奈尔大学两位科学家发起了一个专门研究低成本家用3D打印机的项目，名为“Fab@Home Project”，经过一段时间的努力，他们真的研制出一台低成本的3D打印机，原材料价值2400美元。携3D打印机小型化、桌面化的趋势，越来越多的厂商将目光投向了个人市场。在另一家公司Makerbot的网站上，一台名为MakerBot Replicator的家用3D打印机售价仅为1749美元。这一价位，其实已低于激光打印机在1985年时的价格水平。或许有一天，你就可以在家里，亲自为心爱的人设计礼物，按下桌角3D打印机的“Print”键，一件饱含深情的礼物便成型了。

　　不过，3D打印也引发了不小的麻烦。发生在《蝙蝠侠》首映的丹佛影院枪击案的阴影未退，一名自称“HaveBlue”的美国人在3D设计分享网站Thingiverse发文称自己最近成功打印出手枪的部分组件，并结合真枪其他部件制作成一把枪，还在一个农场进行了试枪。“20英尺（约合6米）远的地方都能瞄得很准，累计射击200余次，枪身依然完好无损。”HaveBlue颇为自豪地说。看来，若3D打印机真像喷墨打印机一样普及，说不定还需要专门制定一套法规呢。