從去年底開始，3D打印一下子火了。3D打印的概念時(shí)常見諸媒體，各路科技“大拿”放話3D打印將改變世界，與3D打印沾邊的股票也是頗受追捧，有的人花費(fèi)數(shù)萬(wàn)元買來(lái)桌面3D打印機(jī)嘗鮮，還有的人想靠3D打印掘金創(chuàng)業(yè)。
不過(guò)，更多人對(duì)這一新興科技還是有點(diǎn)云里霧里。為此，記者日前到北京市計(jì)算中心、北京工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地的全國(guó)首家3D打印體驗(yàn)館進(jìn)行了一番探訪，并親自體驗(yàn)了一把3D打印。
記者體驗(yàn)
【體驗(yàn)地點(diǎn)】北京市計(jì)算中心。國(guó)內(nèi)最早一批計(jì)算中心之一，2010年斥資百萬(wàn)元從國(guó)外引進(jìn)了一批工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備，并成立了專門的3D打印實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室除了向企業(yè)提供3D打印開模等服務(wù)外，還不定期地向中小學(xué)生開放參觀，普及3D打印知識(shí)。
【體驗(yàn)任務(wù)】用3D打印“復(fù)制”一個(gè)30厘米高大衛(wèi)頭像。
【打印器材】國(guó)外進(jìn)口價(jià)值超過(guò)百萬(wàn)元的工業(yè)級(jí)別3D打印機(jī)，打印材料為工業(yè)級(jí)別的光敏樹脂。
【體驗(yàn)耗時(shí)】全程耗時(shí)兩個(gè)半小時(shí)。
>>步驟一：掃描
工作人員首先在一個(gè)石膏制的大衛(wèi)頭像上貼滿感應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)，然后用手持掃描儀對(duì)準(zhǔn)大衛(wèi)頭像進(jìn)行掃描。此時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳感線與手持掃描儀相連的電腦上就會(huì)呈現(xiàn)出大衛(wèi)頭像的立體三維模型。
據(jù)介紹，現(xiàn)有的掃描設(shè)備分為大型掃描儀、手持掃描儀和白光掃描儀等三種，前兩種的工作原理相似，都需要在被掃描的物體上放置感應(yīng)坐標(biāo)裝置，這些感應(yīng)坐標(biāo)裝置的作用是體現(xiàn)被掃描物體的表面紋理，從而構(gòu)建三維數(shù)字模型。對(duì)于能夠掃描建筑物的大型掃描儀來(lái)說(shuō)，感應(yīng)坐標(biāo)裝置的大小相當(dāng)于一個(gè)個(gè)足球。白光掃描儀類似于照相機(jī)，通過(guò)后期自動(dòng)拼接的方法形成三維立體的數(shù)字模型，精密度比較差。
>>步驟二：建模
工作人員運(yùn)用專業(yè)的模型軟件，對(duì)通過(guò)掃描構(gòu)建的大衛(wèi)頭像三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行修正，并且設(shè)定所要打印模型的長(zhǎng)寬高等數(shù)據(jù)。
如果沒(méi)有實(shí)物可供掃描，需要憑借一張圖紙或者僅僅是一個(gè)想法來(lái)構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型的話，就比較麻煩，需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員通過(guò)CAD等造型軟件來(lái)設(shè)計(jì)構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
>>步驟三：打印
工作人員在修正好大衛(wèi)頭像的三維數(shù)據(jù)模型并生成之后，向3D打印機(jī)發(fā)出打印指令。3D打印機(jī)開始通過(guò)堆積打印材料的方式一層層打印大衛(wèi)頭像。
據(jù)介紹，工業(yè)級(jí)的3D打印材料是液態(tài)的光敏樹脂，成本為7-8元/克，打印出來(lái)的3D產(chǎn)品手感較好，精密度也較好。普通的3D打印機(jī)一般采用的打印材料是工程塑料，手感較粗糙，精密度較差，成本為2-3元/克。3D打印所耗時(shí)間要視模型大小而定，一般要花費(fèi)數(shù)個(gè)小時(shí)。
>>步驟四：沖洗
在耗時(shí)兩個(gè)半小時(shí)后，工作人員將打印出來(lái)的大衛(wèi)頭像拿到?jīng)_洗箱內(nèi)用高壓水龍頭沖刷成型，沖洗的主要目的是除去輔助粘合材料。一般來(lái)說(shuō)，采用工業(yè)級(jí)的光敏樹脂打印出來(lái)的3D模型需要沖刷成型，而工程材料制成的模型則只需用手摳掉那些輔助粘合材料即可。
市場(chǎng)探訪
實(shí)地了解了3D打印技術(shù)是怎么一回事，我們?cè)賮?lái)看看3D打印的市場(chǎng)現(xiàn)狀。記者通過(guò)采訪得知，目前不管是面向消費(fèi)者層面的普通3D打印市場(chǎng)，還是面向制造業(yè)的工業(yè)3D打印市場(chǎng)，在國(guó)內(nèi)都還遠(yuǎn)未成型。
>>普通3D打印看的多買的少
今年初，全國(guó)首家3D打印體驗(yàn)館在北京工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地開業(yè)，主要面向市場(chǎng)提供3D打印的體驗(yàn)，并且銷售3D打印機(jī)和3D打印出來(lái)的產(chǎn)品，如一些小飾品、小掛件和玩具等。記者上周探訪了這家3D體驗(yàn)館，發(fā)現(xiàn)來(lái)看看的人比較多，而真正花錢去體驗(yàn)或者購(gòu)買打印產(chǎn)品的寥寥無(wú)幾。價(jià)格偏高可能是原因之一，一個(gè)3D打印出來(lái)的塑料材質(zhì)iPhone外殼，在這里售價(jià)600元，而要想打印一個(gè)自己形象的玩偶就更貴了。
售價(jià)動(dòng)輒上萬(wàn)元的3D打印機(jī)更是無(wú)人問(wèn)津。記者從已經(jīng)開始代理銷售3D打印機(jī)的京東和淘寶了解到，它們每個(gè)月3D打印機(jī)的銷量?jī)H為個(gè)位數(shù)。目前，一臺(tái)打印規(guī)格為20厘米以內(nèi)的進(jìn)口家用桌面3D打印機(jī)售價(jià)超過(guò)2萬(wàn)元，國(guó)產(chǎn)的也要1萬(wàn)元左右。除此之外，購(gòu)置了3D打印機(jī)之后，還需要學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)據(jù)建模知識(shí)，否則，要么再花費(fèi)數(shù)萬(wàn)元買一臺(tái)3D掃描儀，要么只能花錢請(qǐng)專業(yè)設(shè)計(jì)人員構(gòu)建數(shù)據(jù)模型或者從網(wǎng)上下載模型數(shù)據(jù)。
看來(lái)，把自己想要的東西打印出來(lái)完全沒(méi)有想象中那么簡(jiǎn)單。不過(guò)，業(yè)內(nèi)人士對(duì)家用3D打印機(jī)的前景表示樂(lè)觀，3D打印體驗(yàn)館CEO張樂(lè)奎表示，隨著成本的下降，家用3D打印機(jī)的價(jià)格會(huì)不斷下調(diào)，3D打印目前已經(jīng)漸漸從后端的工業(yè)模型設(shè)計(jì)走向了前端的消費(fèi)者。
>>工業(yè)3D打印接受程度較低
“在歐美大型制造企業(yè)，十幾年前就普遍通過(guò)3D打印技術(shù)開模(制造模具)，但直到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)企業(yè)還是更愿意下到工廠用機(jī)床開模，3D打印開模的做法在國(guó)內(nèi)制造企業(yè)中的接受程度非常低。”談及此，北京計(jì)算中心市場(chǎng)部副經(jīng)理陳啟東頗為無(wú)奈。
陳啟東告訴記者，3D打印開模具有成本低、精度高的優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過(guò)數(shù)據(jù)模型隨時(shí)修改或重新設(shè)計(jì)，“工廠機(jī)床開模的話，發(fā)現(xiàn)不合適了要想改動(dòng)，只能修改圖紙?jiān)僮鲆粋�(gè)，而用3D打印改一改數(shù)據(jù)模型再打印一個(gè)就是了�！标悊|分析，國(guó)內(nèi)大型制造類企業(yè)不愿用3D打印開模，一方面是有保密方面的顧慮，另一方面也是相關(guān)設(shè)備、人才儲(chǔ)備不夠；而對(duì)于小型的制造加工企業(yè)來(lái)說(shuō)，3D打印開模成本較高。
除了開模，也有觀點(diǎn)認(rèn)為3D打印適用于量產(chǎn)制造，將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工制造，并將帶來(lái)第三次工業(yè)革命。此前有消息稱，日本家電巨頭松下計(jì)劃用3D打印機(jī)來(lái)量產(chǎn)家電產(chǎn)品。這樣的觀點(diǎn)和消息引起了臺(tái)灣首富、全球最大代工企業(yè)富士康的老板郭臺(tái)銘的嗆聲�！叭绻�3D打印真的是有用，那我的‘郭’字倒過(guò)來(lái)寫。”郭臺(tái)銘認(rèn)為，3D打印絕不等于第三次工業(yè)革命，只是噱頭而已，根本不具備商業(yè)價(jià)值，打印出來(lái)的東西不能加上電子組件，只能看，不能用。
熱點(diǎn)釋疑
3D打印釋放的細(xì)微顆粒物致癌？
工業(yè)級(jí)打印機(jī)才會(huì)釋放微粒
美國(guó)伊利諾伊州理工大學(xué)近期的一項(xiàng)研究稱，市面上的3D打印機(jī)打印過(guò)程會(huì)釋放有毒微粒，容易被吸入肺部，引發(fā)疾病甚至死亡。
對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士茹方軍認(rèn)為，只有工業(yè)級(jí)別的激光燒結(jié)型3D打印機(jī)才會(huì)涉及微粒排放問(wèn)題，其使用中釋放出的粉末或微粒確實(shí)很細(xì)，細(xì)到可以直接穿過(guò)皮膚，但這種價(jià)格上百萬(wàn)元的工業(yè)級(jí)別3D打印機(jī)一般都在特定的有防護(hù)裝置的環(huán)境下使用，不會(huì)出現(xiàn)在普通家庭里。
用3D打印機(jī)能打印槍支？
短期內(nèi)還達(dá)不到如此精度
今年5月，一個(gè)美國(guó)大學(xué)生首次完全使用3D打印技術(shù)制造出一把手槍。他把設(shè)計(jì)圖紙發(fā)布在自己的網(wǎng)站上，此事引起了正在推動(dòng)控槍法案的奧巴馬政府的注意，隨后，美國(guó)政府強(qiáng)令其刪除。
北京計(jì)算中心的沈濤表示，他聽說(shuō)過(guò)上述新聞，但從他掌握的情況看，槍支對(duì)材質(zhì)、工藝有極高的要求，3D打印短期內(nèi)還達(dá)不到這樣的精度，所以說(shuō)，現(xiàn)在的3D打印技術(shù)還代替不了高精制造業(yè)。
名詞解釋：3D打印
3D打印是快速成型技術(shù)的一種，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體。
3D打印機(jī)則出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，是一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機(jī)工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等打印材料，與電腦連接后，通過(guò)電腦控制把打印材料一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。
京華時(shí)報(bào)記者祝劍禾 實(shí)習(xí)記者楊逸馨
京華時(shí)報(bào)記者 蒲東峰攝
