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【PConline 深度报道】大家可能都看过3D大片《阿凡达》，影片中的场景以3D的形式展现，逼真的画面让观众仿佛身历其境，大呼过瘾。现在人们不仅可以将电影以3D的形式呈现，连我们日常的打印机也可以实现3D打印，借助于3D打印机，人们可以“打印”出真实3D物体，是不是觉得很神奇？
所谓的3D打印全称为快速成型技术或增材制造技术，是一种不需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状，只需根据零件或物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。 而采用这种技术的成型设备就是3D打印机，它在功能上与普通打印机的激光成型技术一样，即采用分层加工、叠加成形打印机采用逐层增加材料来生成3D实体，这跟传统的去除材料加工技术完全不一样，而我们之所以称之为“打印机”是因为其技术原理与打印机想同，3D打印机分层加工的过程与喷墨打印十分相似。
下面我们来简单地介绍3D打印机的工作原理跟流程。3D打印机采用分层加工，叠加成型方式来“造型”，在生产之前打印机会将设计品分为若干薄层，每次用原材料生成一个薄层，通过逐层叠加实现产生3D实体。就像喷墨打印机一样，只不过3D打印机是一层一层地印，而喷墨打印机是一条直线一条直线地喷。 3D打印机通过对电脑中三维软件的识别，进行STL(三角网格格式)转换，配合切层软件确定摆放方位和切层路径，并进行切层工作和相关支撑材料的构造。
在3D打印机工作之前，与喷墨打印机一样，用户需要先设计出所需打印的三维模型，通过使用3D辅助设计软件，工程师设计出一个模型或原型之后，再通过相关公司生产的3D打印机进行打印，可以是建筑、器官或者玩具。 意大利著名设计师Marco Giubelli甚至使用一台被称为RapMan 3.1的自制3D打印机，打印出一个90米长大坝的模型。打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如橡胶、塑料、甚至是人体器官，不同的打印机使用的材料也不尽相同。
3D打印机在工作时会使用喷头将固态的线型成型材料加热成半熔融状态之后挤出来，和支撑材料自下而上，逐层叠加组成最终实体。而这并不只是一个理论的产品，事实上其在美国已经产业化，目前全球有两家3D打印机制造巨头，分别Stratasys和3D Systems，2011年3D打印市场规模已经达到17.1亿美元。>> 人也能制造？ 解读火遍全球的3D打印技术 犹如“上帝”造物 3D打印技术全面解析 犹如“上帝”造物 3D打印技术全面解析 用打印机来盖房？ 注意：这将不是笑话！ 汽车都可打印 未来世界生产方式将改变？ 如果您有什么办公设备问题，请点击以下链接，进入PConline产品论坛讨论： 3D打印机的出现预示着一场新的工业革命的出现，意味着集中的、大规模的、机器化生产时代的终结，传统制造业模式将会发生巨大改变，全球的一极生产、一极消费的格局将会消失。因为当3D打印机实现普及后消费者自己即为生产者，这将会导致全球的经济分工、贸易往来局面将被颠覆，以往的生产基地、物流超大规模运输方式也将彻底改变。
而消费者在同时充当生产者的局面一旦形成，消费者自己随时需要什么产品则自己随时就生产，所以不需要大量的库存，不需要全球单极化地发展超大规模的产能。这样以来生产过程中面临的生产过剩、产能过剩的危机也就不存在。人们只需要购买一台3D打印机，准备好足够的原料便可以生产一切生活中所需要的产品。 不过上面的情况不会马上出现，因为3D打印机还是有其局限性的。首先，像飞机、汽车、房子等固件以及像冰箱、洗衣机等耐用消费品，需要极大的强度，打印机打印出来的东西、胶水类的东西无法达到这些产品对于强度和韧性的要求。还有就是，即使在技术上可以解决这个问题，3D打印机的普及也需要很长的时间。
但是随着人类技术进步的速度越来越快，从蒸汽机到工业革命大规模兴起，不到100年时间。而从网络连接技术出现，到信息高速公路和信息经济出现，不到30年时间。3D打印机也许恍惚之间，就成为人们生活的常用品。 目前3D打印技术经过几年的发展，已经初具规模，预计2012年全球市场规模就将超过20亿美元。如果未来数年3D打印技术年年爆发式增长，那么上文提到的经济模式改变就必将成为事实，市场潜力十分庞大。
3D打印技术在欧美已有几十年的历史，中国在2002年也已经引入了3D打印的概念，经过几年的推广与宣传，目前在香港、广东已有了一定的认知度，并且已经开始应用在玩具制造、医疗器械、工业设计、电子产品制造等行业。中国第一家3D打印服务公司位于杭州，该公司目前拥有两台3D打印机以及一台专门用于烘干的设备。 从外观上看，这两台机器和普通的复印机并无大的不同，唯一的不同是它们打印时不用纸而是粉末。而在欧美国家3D打印机的应用则更为广泛，在医疗、设计、娱乐甚至食物生产中都3D打印机的身影。 隐适美牙箍的制造商Align Technology公司，通过处理已扫描的牙齿数据，使用3D打印机打印牙齿矫正工具，全球营业额接近5亿美元。公司借助3D打印机打印出一系列稍微不同的透明牙箍——解决了以往微笑时露出金属牙箍的问题。
Objet公司是一家世界知名的3D打印机生产厂商，旗下的Objet 260 Connex 3D打印机是其最新的产品，这款Objet 260 Connex带有一个260×260×200毫米(10.2×10.2×7.9英寸)托盘，并使用易插易卸的密封材料盒。模型在制作过程中进行固化，在打印之后即可直接处理。 该系统以16微米厚的涂层进行打印，从而可以制作出具有无与伦比的分辨率细节和专业精度的模型。制造商和工业设计人员利用3D打印系统可以大大降低产品开发成本，并大幅缩短新产品的上市时间。 3D打印机的出现不仅仅让打印、复制产品有了新的方式，更在于简化产品制造流程，并能通过远程进行产品制造。相信不久的将来3D打印机将真的推动第三次工业革命。[返回频道首页] |
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2012-11-12 00:15
出处：PConline原创
责任编辑：ranguang
