3D打印或顛覆傳統制造業 促成第三次工業革命
3D打印或顛覆傳統制造業
未來某一天您或許會住著打印出來的房子,乘坐打印出來的飛機環球旅游,駕駛著打印出來的汽車走南闖北,吃著打印出來的面包,使用打印出來的工具,駕駛著打印出來的宇宙飛船探索太空……所有這一切,都將有賴于3D打印技術在制造業的廣泛運用。
3D打印技術對于推動工業產業尤其是制造業的進步有特別意義。未來制造業也許不再采用工廠這種將人力、資金、設備等生產要素大規模集中化的生產方式,如果這種方式得到廣泛的運用,那么每個人都可以是一家工廠。
3D打印不僅將改變人們的生活方式和生產方式,還將改變人們的思維方式。
從畢昇發明活字印刷,到平面噴墨打印,再到現代3D立體打印,印刷和打印技術已完成了由簡單的文字信息傳遞,向以數字信息化為基礎通過逐層立體打印方式構造物體的飛躍。簡單地說,打印技術已被運用于制造業。在日前舉辦的"2013年世界3D打印技術產業大會"上,這項技術得以全面展示。
人們在享受先進技術時從不忘記天才的發明家。受今年北京高考作文題啟發,人們也許會聯想"畢昇如何看待3D打印?"因為畢昇發明活字印刷時肯定做夢都想不到小到細胞、牙齒、骨骼、甚至我們自身,大到房屋、汽車、飛機等等,都能在瞬間打印成型,而這一切在如今都已成為現實。這就是現代3D打印技術。用專家的話說,這項技術運用的是一個十分前衛的概念"所見即所得",而如果將這項技術運用于文化創意產業,那么這個概念即刻升級為"所想即所得"。
如果您覺得對3D打印難以想象和理解,那么可以觀看一部叫《十二生肖》的電影,片中成龍戴著光學傳感手套觸摸獸首,將收集到的三維數據通過無線傳輸系統瞬時傳回本部,本部根據這些數據同步打印復制出完全一樣的獸首,其實就是3D打印技術的再現。而在"2013年世界3D打印技術產業大會"上,工作人員還演示了對真人的打印--通過360度數碼攝像將人的三維數據傳入電腦,然后準確完整地打印出按比例縮小的人的立體形象。
人未出生即被打印
這種工藝到底怎么實現呢?在"2013年世界3D打印技術產業大會"上,現場工作人員解釋道,首先將數碼攝像收集到的數據傳入計算機軟件并建立三維立體模型,然后根據模型對內部材料進行處理和定義,最后通過噴涂控制一層層成形。它的原理是在結構空間和材料空間里實現色彩和結構、材質和結構之間的一一對應關系,再從材質及色彩到每一個噴頭之間的一一對應。而每個噴頭有一千多個噴嘴,可以實現同時開關,從而實行精確的打印。
參會嘉賓、中國工程院院士徐志磊認為3D打印是"第三次工業革命重要環節之一"。他形象地比喻道:3D打印可以按照設計好的三維模型將牛罐頭打印成一頭整牛,也能將一頭整牛打印成牛罐頭。這好像是笑話,但是一種有可能實現的發展趨勢。而實際上,3D打印技術已被實實在在地運用到現實生活當中,"3D正在打印我們的生活。"
比如,日本的一家診所宣稱自近日起開始提供一項新服務--利用3D打印機制作胎兒模型,使準父母們提前數月將自己的孩子"捧在手中"。該家診所利用"生物紋理技術"和核磁共振成像(MRI)掃描儀,為準媽媽腹中的子宮和胎兒制作3D模型,然后用3D打印機將其打印出來。待產孕婦稱在寶寶出生之前看到他們的樣子并把他們捧在手里,感覺很不錯……而在生產之后,媽媽們仍喜歡觀看這個模型,并回想自己懷孕時的感受。
而在此次展會上,南京紫金立德公司展示了使用3D打印機打印假牙、骨骼的模具,這種模具的精度為0.1毫米。總經理助理蔡忠國說,病人骨折了,醫院可以先對病人的骨折部位掃描做成3D模具,然后就能做出骨骼的模型。醫生可以先利用這些和病人身體部位一模一樣的模型進行模擬手術,保證真正手術的時候順利完成。另外,現在已經有激光3D打印機能直接打印出金屬假牙,烤瓷后就能安在口腔里了。過去,人們都是使用一種膠狀物先按在口腔內套取假牙的形狀,然后再做成假牙。而3D打印出來的假牙,最大的好處就是精度高,不用事后一遍遍打磨,能減輕安裝假牙人的痛苦。
對于3D打印技術在現實生活中的運用,美國3Dstratasys公司中國區總經理汪祥艮的一段話作了很好的詮釋:"3D打印如同一個能工巧匠,能夠將你不管有多復雜的設計方案變成你手上真實的東西,讓你感受它、觸摸它,這就是3D打印真正的魅力所在。
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