本文來(lái)源于京華時(shí)報
從去年底開(kāi)始,3D打印一下子火了。3D打印的概念時(shí)常見(jiàn)諸媒體,各路科技“大拿”放話(huà)3D打印將改變世界,與3D打印沾邊的股票也是頗受追捧,有的人花費數萬(wàn)元買(mǎi)來(lái)桌面3D打印機嘗鮮,還有的人想靠3D打印掘金創(chuàng )業(yè)。
不過(guò),更多人對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算中心、北京工業(yè)設計創(chuàng )意產(chǎn)業(yè)基地的全國首家3D打印體驗館進(jìn)行了一番探訪(fǎng),并親自體驗了一把3D打印。
記者體驗
【體驗地點(diǎn)】北京市計算中心。國內最早一批計算中心之一,2010年斥資百萬(wàn)元從國外引進(jìn)了一批工業(yè)級3D打印設備,并成立了專(zhuān)門(mén)的3D打印實(shí)驗室。該實(shí)驗室除了向企業(yè)提供3D打印開(kāi)模等服務(wù)外,還不定期地向中小學(xué)生開(kāi)放參觀(guān),普及3D打印知識。
【體驗任務(wù)】用3D打印“復制”一個(gè)30厘米高大衛頭像。
【打印器材】國外進(jìn)口價(jià)值超過(guò)百萬(wàn)元的工業(yè)級別3D打印機,打印材料為工業(yè)級別的光敏樹(shù)脂。
【體驗耗時(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)石膏制的大衛頭像上貼滿(mǎn)感應坐標點(diǎn),然后用手持掃描儀對準大衛頭像進(jìn)行掃描。此時(shí),通過(guò)數據傳感線(xiàn)與手持掃描儀相連的電腦上就會(huì )呈現出大衛頭像的立體三維模型。
據介紹,現有的掃描設備分為大型掃描儀、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坐標裝置,這些感應坐標裝置的作用是體現被掃描物體的表面紋理,從而構建三維數字模型。對于能夠掃描建筑物的大型掃描儀來(lái)說(shuō),感應坐標裝置的大小相當于一個(gè)個(gè)足球。白光掃描儀類(lèi)似于照相機,通過(guò)后期自動(dòng)拼接的方法形成三維立體的數字模型,精密度比較差。
>>步驟二:建模
工作人員運用專(zhuān)業(yè)的模型軟件,對通過(guò)掃描構建的大衛頭像三維數據模型進(jìn)行修正,并且設定所要打印模型的長(cháng)寬高等數據。
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)構建三維數據模型的話(huà),就比較麻煩,需要專(zhuān)業(yè)的設計人員通過(guò)CAD等造型軟件來(lái)設計構建三維數據模型,比較費時(shí)費力。
>>步驟三:打印
工作人員在修正好大衛頭像的三維數據模型并生成之后,向3D打印機發(fā)出打印指令。3D打印機開(kāi)始通過(guò)堆積打印材料的方式一層層打印大衛頭像。
據介紹,工業(yè)級的3D打印材料是液態(tài)的光敏樹(shù)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,一般要花費數個(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)的大衛頭像拿到?jīng)_洗箱內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)級的光敏樹(shù)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(fǎng)
實(shí)地了解了3D打印技術(shù)是怎么一回事,我們再來(lái)看看3D打印的市場(chǎng)現狀。記者通過(guò)采訪(fǎng)得知,目前不管是面向消費者層面的普通3D打印市場(chǎng),還是面向制造業(yè)的工業(yè)3D打印市場(chǎng),在國內都還遠未成型。
>>普通3D打印看的多買(mǎi)的少
今年初,全國首家3D打印體驗館在北京工業(yè)設計創(chuàng )意產(chǎn)業(yè)基地開(kāi)業(yè),主要面向市場(chǎng)提供3D打印的體驗,并且銷(xiāo)售3D打印機和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(fǎng)了這家3D體驗館,發(fā)現來(lái)看看的人比較多,而真正花錢(qián)去體驗或者購買(mǎi)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打印機更是無(wú)人問(wèn)津。記者從已經(jīng)開(kāi)始代理銷(xiāo)售3D打印機的京東和淘寶了解到,它們每個(gè)月3D打印機的銷(xiāo)量?jì)H為個(gè)位數。目前,一臺打印規格為20厘米以?xún)鹊倪M(jìn)口家用桌面3D打印機售價(jià)超過(guò)2萬(wàn)元,國產(chǎn)的也要1萬(wàn)元左右。除此之外,購置了3D打印機之后,還需要學(xué)習相關(guān)的數據建模知識,否則,要么再花費數萬(wàn)元買(mǎi)一臺3D掃描儀,要么只能花錢(qián)請專(zhuān)業(yè)設計人員構建數據模型或者從網(wǎng)上下載模型數據。
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)內人士對家用3D打印機的前景表示樂(lè )觀(guān),3D打印體驗館CEO張樂(lè )奎表示,隨著(zhù)成本的下降,家用3D打印機的價(jià)格會(huì )不斷下調,3D打印目前已經(jīng)漸漸從后端的工業(yè)模型設計走向了前端的消費者。
>>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(kāi)模(制造模具),但直到現在,國內企業(yè)還是更愿意下到工廠(chǎng)用機床開(kāi)模,3D打印開(kāi)模的做法在國內制造企業(yè)中的接受程度非常低。”談及此,北京計算中心市場(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(kāi)模具有成本低、精度高的優(yōu)點(diǎn),并且可以通過(guò)數據模型隨時(shí)修改或重新設計,“工廠(chǎng)機床開(kāi)模的話(huà),發(fā)現不合適了要想改動(dòng),只能修改圖紙再做一個(gè),而用3D打印改一改數據模型再打印一個(gè)就是了。”陳啟東分析,國內大型制造類(lèi)企業(yè)不愿用3D打印開(kāi)模,一方面是有保密方面的顧慮,另一方面也是相關(guān)設備、人才儲備不夠;而對于小型的制造加工企業(yè)來(lái)說(shuō),3D打印開(kāi)模成本較高。
除了開(kāi)模,也有觀(guān)點(diǎn)認為3D打印適用于量產(chǎn)制造,將代替傳統的人工制造,并將帶來(lái)第三次工業(yè)革命。此前有消息稱(chēng),日本家電巨頭松下計劃用3D打印機來(lái)量產(chǎn)家電產(chǎn)品。這樣的觀(guān)點(diǎn)和消息引起了臺灣首富、全球最大代工企業(yè)富士康的老板郭臺銘的嗆聲。“如果3D打印真的是有用,那我的‘郭’字倒過(guò)來(lái)寫(xiě)。”郭臺銘認為,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打印釋放的細微顆粒物致癌?
工業(yè)級打印機才會(huì )釋放微粒
美國伊利諾伊州理工大學(xué)近期的一項研究稱(chēng),市面上的3D打印機打印過(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。
對此,業(yè)內人士茹方軍認為,只有工業(yè)級別的激光燒結型3D打印機才會(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,細到可以直接穿過(guò)皮膚,但這種價(jià)格上百萬(wàn)元的工業(yè)級別3D打印機一般都在特定的有防護裝置的環(huán)境下使用,不會(huì )出現在普通家庭里。
用3D打印機能打印槍支?
短期內還達不到如此精度
今年5月,一個(gè)美國大學(xué)生首次完全使用3D打印技術(shù)制造出一把手槍。他把設計圖紙發(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,美國政府強令其刪除。
北京計算中心的沈濤表示,他聽(tīng)說(shuō)過(guò)上述新聞,但從他掌握的情況看,槍支對材質(zhì)、工藝有極高的要求,3D打印短期內還達不到這樣的精度,所以說(shuō),現在的3D打印技術(shù)還代替不了高精制造業(yè)。
名詞解釋?zhuān)?D打印
3D打印是快速成型技術(shù)的一種,以數字模型文件為基礎,運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)構造物體。
3D打印機則出現在上世紀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。它與普通打印機工作原理基本相同,打印機內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),最終把計算機上的藍圖變成實(shí)物。