3D打印的房子，你想住嗎？
用3D打印技術(shù)建造的房子，你想住嗎？近日，數(shù)幢使用3D打印技術(shù)建造的建筑亮相蘇州。這批建筑包括一棟面積約為1000平方米的別墅、一棟5層居民樓和一棟簡(jiǎn)易展廳等，建筑的墻體由大型3D打印機(jī)噴繪而成，這套房子花費(fèi)了打印機(jī)一天的時(shí)間。
住這樣的房子，只是一個(gè)開端，未來(lái)，“打印”將成為一種生活方式。比如，你明天要請(qǐng)客人到家，發(fā)現(xiàn)家里的杯子不夠了，這個(gè)時(shí)候，你可以憑借自己的喜好通過軟件建模，再打開家中的3D打印機(jī)，一段時(shí)間之后，打印機(jī)就可以給你私人訂制這樣一套杯子。想要什么，咱就打印出來(lái)。
3D打印技術(shù)，“神”在哪里？
首先要說(shuō)說(shuō)3D打印技術(shù)和普通打印機(jī)的打印技術(shù)有何區(qū)別。普通打印機(jī)用墨水和紙張，最終打印出電腦設(shè)計(jì)的平面物品，這個(gè)過程中暗含兩個(gè)環(huán)節(jié)，一是設(shè)計(jì)，二是把打印原料按照設(shè)計(jì)原理呈現(xiàn)出來(lái)，就是打印。
這兩個(gè)步驟，在3D打印技術(shù)同樣適用。3D打印技術(shù)運(yùn)用的是三維設(shè)計(jì)，而打印機(jī)所“吞”進(jìn)肚的原料變成了金屬、陶瓷、塑料、砂等真材實(shí)料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終“吐”出來(lái)的就是實(shí)實(shí)在在的物品。通俗點(diǎn)講，只要原料對(duì)路，設(shè)計(jì)過關(guān)，3D打印機(jī)可以打印出很多真實(shí)物品，像房子、各種食物、食品、廉價(jià)假肢等等。
如果詳細(xì)說(shuō)起來(lái)，兩個(gè)步驟是這樣的：
1、三維設(shè)計(jì)：先通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）或計(jì)算機(jī)動(dòng)畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分割”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。
2、打印過程：打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用材料將這些截面逐層地打印出來(lái)，再將各層截面以各種方式粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體。
下面來(lái)一個(gè)實(shí)戰(zhàn)分析，蘇州別墅是怎么打印出來(lái)的？
顯然，這么個(gè)大家伙，顯然不僅僅是3D打印機(jī)的功勞，打印機(jī)的作用，算是房子零部件的加工。據(jù)媒體報(bào)道，打印建筑都是先將內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)搭好，然后由3D打印機(jī)打印出房屋構(gòu)件，再拼裝起來(lái)的。最不可思議的是，這么一個(gè)建筑成型，僅需要三個(gè)工人即可完成，這要是穿越到古代，要讓大興土木的歷代帝王多么震撼啊。
說(shuō)起來(lái)，3D打印機(jī)最大的貢獻(xiàn)就是打印出墻體。報(bào)道稱，墻體外面有一層墻磚，里面則是像面條一樣的水泥混合物橫向?qū)訉訅酒饋?lái)的螺紋墻體，每根“面條”都是緊密結(jié)合，墻體表面很堅(jiān)實(shí)。而打印建筑的“油墨”原料主要是建筑垃圾、工業(yè)垃圾和礦山尾礦。
你可以想象，打印這么一個(gè)大家伙，那打印機(jī)肯定也很大。資料顯示，“打印機(jī)”高6.6米、寬10米、長(zhǎng)32米，底部占地面積有一個(gè)籃球場(chǎng)大，高度有三層樓高。打印過程就是一個(gè)巨大噴頭噴出油墨，就像裱花器一樣層層疊加砌成了一面高墻，這場(chǎng)面想想就有點(diǎn)小激動(dòng)呢！吊炸天的感覺！之后，墻與墻之間還可像搭積木一樣壘起來(lái)，再用鋼筋水泥進(jìn)行二次“打印”灌注，連成一體。而這樣一套市值8000萬(wàn)的別墅，用3D打印技術(shù)，成本只有100萬(wàn)。
3D打印，觸角蔓延至各個(gè)角落
越來(lái)越多事實(shí)表明，3D打印機(jī)已不再是設(shè)計(jì)師和科學(xué)家的專屬機(jī)器，與我們每個(gè)普通人的生活息息相關(guān)。它可以制作出如蛋糕、餅干這樣的小點(diǎn)心，可以設(shè)計(jì)出帆布鞋、高跟鞋這樣的時(shí)尚衣裝，還可以建造出汽車、房屋這樣的大塊頭。在生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，你都能享受到這個(gè)新技術(shù)給你帶來(lái)的欣喜。
在生產(chǎn)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)的觸角早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)制造業(yè)，延伸至軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域，甚至產(chǎn)生出一些新的商業(yè)模式，可以說(shuō)，很多產(chǎn)業(yè)因這個(gè)技術(shù)的存在而改變，甚至顛覆。
很多行業(yè)不斷展現(xiàn)出生命力，也有某些行業(yè)或因此走向消亡。如果你是一名老師，如果你帶著3D打印技術(shù)制作的小鯊魚模型來(lái)到教室，這堂課一定會(huì)讓你的學(xué)生印象深刻，如果你的學(xué)生通過3D打印自主設(shè)計(jì)，并把成品拿到課堂分享，他也會(huì)對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)記憶深刻。3D打印的新藍(lán)海之一—智慧教育就是這樣實(shí)現(xiàn)的。
企業(yè)家們正在從各個(gè)方面研究3D打印技術(shù)，從打印、掃描、制造以及內(nèi)容共享上進(jìn)行革新。未來(lái)，各種功能材料正在進(jìn)軍市場(chǎng)；隨著更多的先進(jìn)打印技術(shù)投入使用，今年可能出現(xiàn)更多桌面化機(jī)器；也有許多商家致力于研發(fā)打印速度更快、售價(jià)更低的工業(yè)用設(shè)備；更有一些致力于研發(fā)大眾消費(fèi)用的3D打印機(jī)。
互聯(lián)網(wǎng)“預(yù)言帝”凱文凱利還曾說(shuō)過：“3D打印技術(shù)仍然只在初步發(fā)展階段，很多公司都只能打印出一些簡(jiǎn)單的東西。基于深厚的傳統(tǒng)制造業(yè)背景，中國(guó)將在新一輪的3D打印技術(shù)領(lǐng)域成為領(lǐng)軍人物?！?/p>
為什么郭臺(tái)銘不看好3D打??？
3D打印似乎是前途一片光明，還有媒體將3D打印技術(shù)喻為第三次工業(yè)革命。然而，制造大佬、鴻海董事長(zhǎng)郭臺(tái)銘對(duì)此卻持完全相反的看法。據(jù)臺(tái)灣《聯(lián)合晚報(bào)》報(bào)道，郭臺(tái)銘在一次平面顯示器展會(huì)上稱，“如果真的是（有用），那我的‘郭’字倒過來(lái)寫?！?/p>
他這么說(shuō)，有什么依據(jù)？郭臺(tái)銘表示，鴻海30年前就在用3D打印技術(shù)，不看好的原因是，此項(xiàng)技術(shù)無(wú)法大量生產(chǎn)用在商業(yè)用途，不具有商業(yè)價(jià)值。他以3D打印制造出的電話為例，說(shuō)明這東西可以制造出，但只能看，不能用。因此，3D打印商品不能加上電子組件，無(wú)法成為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。
這些狠話，確實(shí)戳中了3D打印的一些痛點(diǎn)。目前，3D打印遇到的一大難題就是不能制造電子系統(tǒng)的零件，這種局限性嚴(yán)重限制了3D打印的應(yīng)用范圍。因?yàn)樾酒婕安煌N類的材料，3D打印設(shè)備能讓單一材質(zhì)的產(chǎn)品一次成型，但不同材料的產(chǎn)品只能分開打印零部件，實(shí)際上其便利性和優(yōu)勢(shì)已經(jīng)大打折扣。
此外，3D打印如果要達(dá)到符合要求的強(qiáng)度，成本過高。例如，用3D打印技術(shù)來(lái)制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，使用很貴的機(jī)器加很貴的材料，是能達(dá)到要求的強(qiáng)度的。
同時(shí)，3D打印的“打印材料”十分有限。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這種技術(shù)目前還局限于在試制階段，目前的應(yīng)用領(lǐng)域還不夠廣闊。材料的擴(kuò)展，決定了3D打印機(jī)的能力邊界。收到材料限制，3D打印最初的應(yīng)用主要局限在樣品制作。一些精密儀器或者高成本產(chǎn)品用3D打印可以快速設(shè)計(jì)出產(chǎn)品，節(jié)約時(shí)間和材料成本。3D打印的長(zhǎng)項(xiàng)就是做這樣形狀復(fù)雜到難加工的部件。
但是，如果用來(lái)做不難加工的部件的話，效率明顯低于傳統(tǒng)機(jī)床。現(xiàn)代制造業(yè)中，絕大多數(shù)零件都是易加工的，可以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的，用機(jī)床可以每分鐘做很多個(gè)出來(lái)，這比3D打印要快很多。所以，目前看來(lái)，3D打印技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的沖擊還是非常有限的。
【參考文獻(xiàn)】
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2.《3D打?。ê?jiǎn)介、原理及技術(shù)）》?.designspark ．2013-10-29
3.《郭臺(tái)銘為什么不信3D打印的邪？》.觀察者.2013-06-25
4.《3D打印》.作者：胡迪·利普森 / 梅爾芭·庫(kù)曼.出版社：中信出版社
