打印机造出立体马:3D打印开启中国工业新革命
2012年09月29日 来源: 新华网
记者眼前是一台外观普通的打印机,只见工作人员往里输入了一张1.5毫米的PVC膜,摁下“开始”键,打印机发出低沉的轰鸣声,喷头开始喷涂材料。两个多小时后,从打印机里出来的竟然是一匹栩栩如生的立体塑料马。
这就是3D打印机,第三次工业革命的标志产品之一。20多年前诞生于美国,近年来风行全球制造业界。中国公司南京紫金立德是这一潮流中的佼佼者,目前也制造出了自己的3D打印机并推向市场。
“这台3D打印机可按照电脑里的3D数据,将pvc膜进行切割、叠置,然后烧结成实物。打印出的产品坚固耐用,可以在上面打孔、抛光。”南京紫金立德公司的负责人蔡绍全经理介绍说。
事实上,玩具只是3D打印机能力的部分展示。目前,世界上由3D打印机成功制造出的产品包括:高精度的牙套、人造骨骼、首饰、步枪、雕像、鞋子、牙刷……甚至还有蛋糕。品种的多样,造型的精确,材质的轻便,都让人为之惊叹。
“有不少外国科学家还说要用它打印房屋、汽车甚至飞机呢!”蔡绍全说。
3D打印机为什么会有这么大的“魔力”?业界专家告诉记者,这一技术最先应用于建筑和设计行业。以前,设计师把产品从图纸变成给顾客看的原型,需要先制造模具,再行浇铸。或是运用车床,对金属材料进行切削。这种方式成本较高,遇到造型复杂的产品,生产周期会变得很长。
3D打印机则摒弃了这些繁琐的程序。通过电脑创建的三维设计图,打印机对立体的原型进行“切片”扫描,从而准确把握成品的尺寸,然后通过喷头,将原料一层层精准喷涂到指定位置,最后“聚沙成塔”完成作品。
“3D打印机的速度更快,更节省材料。”北京工业大学工业设计领域专家张定远介绍说,3D打印机可根据需求不同,使用不同的材料,可以是pvc膜、树脂、塑料,也可以是钢材、木料等,打印出的产品可以是齿轮、螺丝钉、涡轮增压零件等工业用品。
“如果加入巧克力粉末和奶油,那么打印出巧克力蛋糕就一点也不奇怪。”张定远说。
英国《经济学人》杂志在今年4月的一组报道中说,3D打印技术将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,这种更加灵活、所需投入更少的生产方式,便是第三次工业革命到来的标志,传统的制造业将逐渐失去竞争力,数字化、人工智能化制造与新型材料将广为应用。
目前,全球生产3D打印机规模最大的两家企业已在美国纳斯达克上市,他们2011年的营业收入分别为1.7亿美元和2.9亿美元。许多世界500强企业都是它们的客户。
据《经济学人》杂志预计,3D打印行业的收入增长率在未来几年内将达到50%以上。美国《时代》周刊更将3D打印产业列入“美国十大增长最快的产业”。
在中国,也有不少拥有技术优势的企业“得风气之先”投入这一领域。今年9月,A股上市公司南风股份公告其子公司将投资“重型金属构件电熔精密成型技术项目”,总投资1.68亿元。据业界人士介绍,该项目就是国际上通称的3D打印技术,盈利前景十分看好。
3D打印机不仅在工业领域掀起革命,其独特功能更为文化创意提供了施展空间。去年,中央美院毕业的宋博文在北京开了一家艺术品定制的工作室。除了生产销售限量版的3D打印艺术品,工作室也和一些室内设计公司合作,通过3D技术,实现“自然造物”的装修构想。
今年6月,她以3D打印机制作的“礼帽”在比利时“世界3D打印作品展”上获得亚军。“礼帽”由紫色树脂制成,造型精致,镂空的帽身与繁复的纹饰、几可乱真的“花朵”,让人不由得多看几眼。而重量竟与一般礼帽无二。
“3D打印机是一个契机,以前设计师的想象力总受到束缚,现在可以让产品像生物一样自由生长。可以真正帮助我实现自由造型的愿望。”宋博文说。
3D打印机不仅可用于设计,精确的塑形能力使其在文物保护上也能一展身手。山西太原的天龙山石窟造像群在上世纪30年代遭到洗劫,雕像部件流落于世界各地,现存的也大都破败不堪。杭州雕塑家李庆华和朋友一起,花了半年时间,把天龙山18窟的3D数据全都扫描一遍,又花了半年时间细致地拼出三维图形。现在,他们已完成了18窟造像的立体复制。
李庆华说,他还准备发动网友,将流散在世界各地博物馆的中国文物拍照,建立三维数据库,再通过3D打印机制造出复原后的文物形象。“文物研究需要真实的触感,这样也是为历史保存一份资料。”
业内人士表示,3D打印技术的影响只是初露端倪,未来它会在多大程度上改变我们的生活,人们正拭目以待。