一句话解密3D打印：就像蚕在吐丝结茧
2013-03-11 08:49:25.0 来源：北京晚报 责编：陈莎莎
- 摘要：
- 3D打印，在专业领域，它又有另一个名称“快速成型技术”。利威尔（香港）有限公司（句容利威尔电器有限公司）的魏宏辉认为，3D打印机还可以实现常规工艺实现不了的一些结构零件。
【CPP114】讯：一句话解密3D打印
3D打印，在专业领域，它又有另一个名称“快速成型技术”。它出现于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。这个并不新的技术，为何在这几年突然火起来呢？
工业级设备走入民间
太尔时代科技有限公司的市场部经理郭峤认为，这主要得益于国外数百万元级别的工业级3D打印设备，在这几年，转变为桌面级的设备。有些3D打印“神器”售价在1500美元以内，甚至更低，一时间受到DIY爱好者追捧，他们充分发挥自己的才智，打印出各种极具创意的3D物品，再加上网络的发达，所以就在过去的两年间，关于3D打印机，许多“魔幻现实主义”般的新闻突现在人们眼前。
2011年3月，英国一名科学家设计出一款自行车，并用打印机一次成型地打印出车轮、轴承和车轴，更重要的是它可以骑，而且其坚固程度与钢铝材料不相上下；几乎与此同时，美国康奈尔大学一位教授带领他的学生，在实验室里用一台打印机，打印出一块有草莓酱的巧克力蛋糕；2011年9月，世界首辆3D打印机制造的汽车现身加拿大温尼伯市……
另外，还有一个值得注意的原因，就是国际上的影响。美国为了实现“制造业回流”，2011年6月，奥巴马宣布一项新政策，并向3D打印产业支出5亿美元以提升美国在制造业上的领先地位；2013年2月，奥巴马在国情咨文演讲中表示，将建设一个包含15个制造创新中心的全国性网络，希望专注于3D打印和基因图谱等各种新兴技术。
原理：类似蚕的吐丝结茧
对于3D打印机的工作原理，郭峤打了一个形象的比喻：蚕吐出很细的丝，一层一层把自己包裹起来，就形成了一个“立体”的茧。虽然目前材料和工艺不一样，但3D打印的基本原理都是根据要打印的物体形状，通过一层层地堆积而成。比如塑料材质，就是将塑料加热后，形成塑料丝，然后将塑料丝一层一层地堆起来，就形成了三维物品；还有一种是用激光照射光敏树脂或者金属粉末，形成固体后堆积起来变成三维物品。
不管是哪种材料，都是一层一层往上加材料，而不是像传统制作工艺“车、洗、磨”那样把原料削去。“3D打印是增加你需要的部分，传统制作工艺是减掉你不需要的部分，这是两种不同的方法论。”
在北京3D照相馆隔壁的北京上拓科技有限公司，记者也看到了各种不同打印工艺的机器，该公司市场营销总监邵先生介绍道，由于具体堆叠的形式有多种多样，因此产生了多种3D打印工艺，每种工艺能够打印的材料类型也不相同，如常见的有SLA（激光固化光敏树脂成型）、FDM（熔融挤压堆积成型）、3DP(三维喷涂黏结成型)、SLS（选择性激光烧结成型）、Ployjet（喷墨成型）等，“而这五种主流的3D打印工艺我们这里都有。”
另外，目前3D打印机可打印的材料主要有石膏、尼龙、ABS塑料、PC、树脂、金属、陶瓷等，这些原材料都是专门针对3D打印而研发的新材料，并不是普通意义的石膏、塑料、树脂，而原材料的形态一般有粉末状、丝状、液体状等。
3Done.cn的站长小彦指出，不同的技术有着不同的优势，同样适合于不同的领域。FDM系统构造原理和操作简单，因此也是目前民用市场常用的一种3D成型技术；SLA所用的原料是光敏树脂，这种原料遇光就凝固，特点就是成型速度快，精度非常高，做出来的东西表面很光滑，但是这种设备对操作要求非常苛刻，不适合家用；SLS所用的原料金属粉末和陶瓷粉末，属于比较高端的技术，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，制造和维护成本非常高，一般适合大型制造业。
北京3D照相馆里打印彩色立体模型，则采用的是3DP技术，它是在色彩外观方面，打印产品最接近成品的3D打印技术，而3D照相馆使用的也是3DP技术的典型设备：3DS旗下的ZPrinter650，最大可以输出39万色，色彩方面非常丰富。
3D打印，在专业领域，它又有另一个名称“快速成型技术”。它出现于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。这个并不新的技术，为何在这几年突然火起来呢？
工业级设备走入民间
太尔时代科技有限公司的市场部经理郭峤认为，这主要得益于国外数百万元级别的工业级3D打印设备，在这几年，转变为桌面级的设备。有些3D打印“神器”售价在1500美元以内，甚至更低，一时间受到DIY爱好者追捧，他们充分发挥自己的才智，打印出各种极具创意的3D物品，再加上网络的发达，所以就在过去的两年间，关于3D打印机，许多“魔幻现实主义”般的新闻突现在人们眼前。
2011年3月，英国一名科学家设计出一款自行车，并用打印机一次成型地打印出车轮、轴承和车轴，更重要的是它可以骑，而且其坚固程度与钢铝材料不相上下；几乎与此同时，美国康奈尔大学一位教授带领他的学生，在实验室里用一台打印机，打印出一块有草莓酱的巧克力蛋糕；2011年9月，世界首辆3D打印机制造的汽车现身加拿大温尼伯市……
另外，还有一个值得注意的原因，就是国际上的影响。美国为了实现“制造业回流”，2011年6月，奥巴马宣布一项新政策，并向3D打印产业支出5亿美元以提升美国在制造业上的领先地位；2013年2月，奥巴马在国情咨文演讲中表示，将建设一个包含15个制造创新中心的全国性网络，希望专注于3D打印和基因图谱等各种新兴技术。
原理：类似蚕的吐丝结茧
对于3D打印机的工作原理，郭峤打了一个形象的比喻：蚕吐出很细的丝，一层一层把自己包裹起来，就形成了一个“立体”的茧。虽然目前材料和工艺不一样，但3D打印的基本原理都是根据要打印的物体形状，通过一层层地堆积而成。比如塑料材质，就是将塑料加热后，形成塑料丝，然后将塑料丝一层一层地堆起来，就形成了三维物品；还有一种是用激光照射光敏树脂或者金属粉末，形成固体后堆积起来变成三维物品。
不管是哪种材料，都是一层一层往上加材料，而不是像传统制作工艺“车、洗、磨”那样把原料削去。“3D打印是增加你需要的部分，传统制作工艺是减掉你不需要的部分，这是两种不同的方法论。”
在北京3D照相馆隔壁的北京上拓科技有限公司，记者也看到了各种不同打印工艺的机器，该公司市场营销总监邵先生介绍道，由于具体堆叠的形式有多种多样，因此产生了多种3D打印工艺，每种工艺能够打印的材料类型也不相同，如常见的有SLA（激光固化光敏树脂成型）、FDM（熔融挤压堆积成型）、3DP(三维喷涂黏结成型)、SLS（选择性激光烧结成型）、Ployjet（喷墨成型）等，“而这五种主流的3D打印工艺我们这里都有。”
另外，目前3D打印机可打印的材料主要有石膏、尼龙、ABS塑料、PC、树脂、金属、陶瓷等，这些原材料都是专门针对3D打印而研发的新材料，并不是普通意义的石膏、塑料、树脂，而原材料的形态一般有粉末状、丝状、液体状等。
3Done.cn的站长小彦指出，不同的技术有着不同的优势，同样适合于不同的领域。FDM系统构造原理和操作简单，因此也是目前民用市场常用的一种3D成型技术；SLA所用的原料是光敏树脂，这种原料遇光就凝固，特点就是成型速度快，精度非常高，做出来的东西表面很光滑，但是这种设备对操作要求非常苛刻，不适合家用；SLS所用的原料金属粉末和陶瓷粉末，属于比较高端的技术，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，制造和维护成本非常高，一般适合大型制造业。
北京3D照相馆里打印彩色立体模型，则采用的是3DP技术，它是在色彩外观方面，打印产品最接近成品的3D打印技术，而3D照相馆使用的也是3DP技术的典型设备：3DS旗下的ZPrinter650，最大可以输出39万色，色彩方面非常丰富。
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