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3D打印引领工业新革命?

微纪录 / Story Journal 2013年03月29日 13:30

把生产制造从大型、复杂、昂贵的传统工业过程中分离出来,使计算机成为灵巧的生产工厂

  【主持人】20年前,3D打印技术在麻省理工学院诞生。如今,这项技术已经被广泛应用。英超联赛的球员们已经穿上利用激光烧结技术定制的“完美合脚”的运动鞋;驻阿富汗的美军已经可以在野外的快速制造车间中得到维修坦克和直升机必需的零件;比利时科学家将核磁共振得到的下颚图像输入3D打印机,成功为一位83岁的老妇人制成钛合金下颚替代品。今天,我们将带你领略这项神奇的技术。

  【解说】这里是位于西安的中国内地首家3D打印照相体验馆。走进照相馆,展台上除了黑白两色的人头像以外,还有彩色的哨子、杯子、削皮器,以及各种工艺品,这些实物都是通过3D打印机制作出来的。3D打印,又称三维打印,是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过一层又一层的多层打印方式,打印出立体模型。

  【3D打印照相体验馆工作人员 魏璞】以前纸的打印只是打印一个平面,我们这个是相当于把一个模型分成一层一层的,然后通过一层一层的叠加打印出来的三维效果。

  【解说】顾客可以将自己的全身外形扫描至计算机,随后3D彩色打印机就能打印出3D版的人像模型。尽管不是1:1的比例,但人像的真实程度毫不逊色于蜡像馆中的蜡像,而且3D打印人像模型的制作时间大大少于过去的手工制作。

  【3D打印照相体验馆工作人员 谢琨】这是我的头像.那么做这样一个3D头像大概分三步,第一步是扫描,对你进行全身的,或者是半身的扫描。那么第二步是进行建模和修补,第三步是打印。打印这个图像大概用了5个小时。看像不像我呢?

  【解说】这里没有打印纸,没有闪光灯。其原材料是树脂、工程塑料以及玉米淀粉制成的生态材料。据了解,各类涉及产品开发中的原型设计,都可能运用3D打印技术来快速准确地完成。

  【3D打印照相体验馆工作人员 魏璞】大家现在看到的这个削皮器是我们3D打印机打印出来的,家用3D打印机的定义就是让你成为生活中的英雄,只要你有创意都可以实现。比如说生活中的门把手,手电筒呀,这些都可以通过打印机来打印出来。

  【解说】这个机器人的个别零部件就是通过3D打印机制作出来的。在未来五到十年,像这样的机器人也可以通过3D打印机制作出来。

  【机器人】那必须给大家来一段我最拿手的舞蹈,我开始跳了。

  【解说】在合肥工业大学的研究者看来,你只要给电脑输入一个数据,就可以打印出来任何一个你想要的东西。玩偶、自己设计的工艺品、鼠标……能想到的任何一个模型,有了它就可以实现。电脑接收数据分析后,打印一个人头模型,只需1个小时。在未来,等这种打印机进入批量生产时候,普通家庭都可以利用它实现自己的设计梦。

  【合肥工业大学三维打印激光再制造研究中心主任 袁自钧】个人的3D打印机,主要是一个它的操作非常简单。第二个价格也相对非常便宜,所以适合于做工业设计或者工艺美术设计这样一些人员和科技爱好者,甚至是一些家长可以买回家去给他的小孩儿打印一些个性化的小玩具,小玩偶,都是可以的。(记者:它的价位是多少?)如果说投入批量生产的话呢,价格在3000到4000之间。

  【解说】通过3D打印技术,汽车配件、灯罩,甚至小提琴都可以被制造出来,其精细程度也普遍超过传统的工业生产水平。此外,最为难得的是3D打印技术大大降低了个性化产品的定制成本。以往,工业企业每生产一种产品,都需要先生产模具,再进行铸造,如果产品无法量产,成本将居高不下。在运用3D打印技术后,每一件产品都可以是不同的,生产企业不再需要制造模具,便可以为客户提供独家定制的产品,既环保又高效。

  在3D打印技术诞生的美国,3D打印被寄予厚望。2月13日,美国总统奥巴马发表了2013年国情咨文。在这次演讲中,他将3D打印技术视为重振美国制造业,甚至引领下一轮制造业革命的新动力。

  【美国总统 奥巴马】我们去年在俄亥俄州的Youngstown建立了一个制造业中心,这个曾经倒闭的地方已经成了我们国家最先进的艺术实验室之一。工人们在这里学习使用3D打印,学习这项有可能颠覆工业的新技术。革命一定会在这里发生,而今晚,我宣布,我们将继续投资三个这样的实验室,来推动新技术的发展。在这里,企业将和我们的国防部、能源部合作,一起把这里打造成一个高科技中心。而我也会向国会提出要求,打造15个制造中心的网络,以确保这波制造业革命发生在美国。如果我们希望做出最好的产品,我们必须把钱投在最好的想法上。

  【解说】早在2012年7月,全球行业分析公司GIA(Global Industry Analysts)便发布报告,预计3D打印机在2018年的业务额将达30亿美元。随后,美国消费者电子协会(CEA)也在年度报告中大胆预测,3D打印机的销售额将在2017年达到50亿美元。  

  【主持人】3D技术对于中国人来说,并不陌生。北京奥运会的标志性建筑——国家游泳中心水立方,在设计完成时,就由于结构复杂,很难在短期内制成工业模型,最后还是通过3D打印技术实现了设计师的想法。如今,中国已经开始应用3D打印技术为飞机制造大型金属结构件,还有的科学家正在研究3D打印技术在生物领域的应用。或许有一天,人们就可以在治疗时使用打印的血管、打印的器官了。  

责任编辑:周勇 | 版面编辑:李禹谖

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