分析3D打印機(jī)的未來(lái)前景

3D打印是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)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(gòu)造物體的技術(shù)。近幾年來(lái)，隨著3D打印被大家逐漸熟知，3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸拓寬。那么，問(wèn)題來(lái)了，3D打印機(jī)的未來(lái)前景到底如何呢？請(qǐng)跟小編一起來(lái)探討一下吧！

　　“上上個(gè)世紀(jì)的思想，上個(gè)世紀(jì)的技術(shù)，這個(gè)世紀(jì)的市場(chǎng)”，其實(shí)3D打印技術(shù)并非新興產(chǎn)物。3D打印機(jī)技術(shù)在成長(zhǎng)發(fā)展時(shí)期一直被少數(shù)人所關(guān)注和使用，但技術(shù)的改變讓3D打印成為了目前世界上最令人關(guān)注的技術(shù)之一并不為過(guò)，甚至有人稱3D打印將會(huì)是第四次工業(yè)革命的起點(diǎn)。

中國(guó)首家3D打印體驗(yàn)館的一幕。房間里的燈罩、鞋、玩具、人像等人們所能看到的一切擺件，都非工業(yè)流水線或手工制作而成，而全部出自一部機(jī)器――3D打印機(jī)。那么，3D打印真能顛覆傳統(tǒng)制造？

　　帶著各種疑問(wèn)，讓我們一起了解3D打印技術(shù)的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，看看3D打印機(jī)的未來(lái)前景如何。

應(yīng)用領(lǐng)域

　　3D打印機(jī)的應(yīng)用對(duì)象可以是任何行業(yè)，只要這些行業(yè)需要模型和原型。3D打印機(jī)需求量較大的行業(yè)包括政府、航天和國(guó)防、醫(yī)療設(shè)備、高科技、教育業(yè)以及制造業(yè)。

　　航天和國(guó)防。GE中國(guó)研發(fā)中心的工程師們?nèi)栽诼耦^研究3D打印技術(shù)。就在這之前，他們剛剛用3D打印機(jī)成功“打印”出了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件。與傳統(tǒng)制造相比，這一技術(shù)將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。來(lái)不及慶祝這一喜人成果，他們就又匆匆踏上了新的征程。鮮為人知的是，他們已經(jīng)“秘密”研發(fā)3D打印技術(shù)十年之久了。

　　醫(yī)療行業(yè)。一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的下顎骨，這是世界上首位使用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例。

　　文物保護(hù)。博物館里常常會(huì)用很多復(fù)雜的替代品來(lái)保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時(shí)復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳遞給更多更遠(yuǎn)的人。史密森尼博物館就因?yàn)樵嫉耐旭R斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來(lái)雕塑的位置。

　　建筑設(shè)計(jì)。在建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求，同時(shí)又能節(jié)省大量材料。

　　制造業(yè)。制造業(yè)也需要很多3D打印產(chǎn)品，因?yàn)?D打印無(wú)論是在成本、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而3D打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來(lái)很多好處，甚至連質(zhì)量控制都不再是個(gè)問(wèn)題。

　　食品產(chǎn)業(yè)。沒(méi)錯(cuò)，就是“打印”食品。研究人員已經(jīng)開始嘗試打印巧克力了?；蛟S在不久的將來(lái)，很多看起來(lái)一模一樣的食品就是用食品3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的。當(dāng)然，到那時(shí)可能人工制作的食品會(huì)貴很多倍。

　　3D打印成品案例

　　3D打印照相館。只需要10分鐘的3D掃描,等待幾小時(shí),就可以得到實(shí)體人像。運(yùn)用3D打印照相技術(shù),打印人偶紀(jì)念品。

　　3D打印槍。前不久，一則全球首支3D打印手槍的CAD制作文件在網(wǎng)絡(luò)上被下載了超過(guò)10萬(wàn)次的消息引起了人們的恐慌。據(jù)報(bào)道，手機(jī)的打印設(shè)備，是Stratasys公司的Dimension SST型3D打印機(jī)。人們之所以恐慌，是因?yàn)榘凑者@個(gè)道理，只需一臺(tái)3D打印機(jī)就可以把槍制造出來(lái)，安全如何保障？

　　3D打印槍像是一個(gè)更致命的武器玩具，一個(gè)玩具一旦超出了它本身的娛樂(lè)特性，涉及到安全問(wèn)題后，本身的立場(chǎng)也就改變了。去年，美國(guó)的科迪威爾遜，他在大學(xué)的時(shí)候就計(jì)劃研究3D打印槍，在幾個(gè)月后，威爾遜和他的該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了這一計(jì)劃，成功的研制出了取名為“解放者”的3D打印槍，并且在隨后拍攝的視頻來(lái)演示射擊金屬釘?shù)膶?shí)驗(yàn)。這把槍的制造成本是由一臺(tái)價(jià)值8000美元的3D打印機(jī)完成的，在之后，設(shè)計(jì)者試圖制作更大口徑的子彈來(lái)體現(xiàn)這幫槍的威懾力。

　　“中國(guó)龍”從3D打印機(jī)中脫“影”而出。自從人類進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代，大機(jī)器的生產(chǎn)方式始終遵循的是模具產(chǎn)品的模式。然而，昨日記者在軟交會(huì)現(xiàn)場(chǎng)看到，不借助任何模具，一條精雕細(xì)刻的“中國(guó)龍”竟從3D打印機(jī)中脫“影”而出。

　　打印音樂(lè)。為了探索3D打印機(jī)更多的應(yīng)用，Rickard Dahlstrand使用Lulzbot 3D打印機(jī)創(chuàng)造出獨(dú)特的藝術(shù)。在2013斯德哥爾摩藝術(shù)黑客節(jié)上，Lulzbot 3D打印機(jī)不僅為參加的藝術(shù)家和黑客們打印出藝術(shù)節(jié)的LOGO，而且作為一個(gè)表演項(xiàng)目，它還一邊播放古典音樂(lè)一邊相應(yīng)地打印出可視化的音樂(lè)作品。　　Lulzbot 3D打印機(jī)打印可視化音樂(lè)的原理是：該步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制可以以不同的速度運(yùn)行，聲音的音調(diào)決定速度，從而音樂(lè)控制了打印過(guò)程。三臺(tái)電機(jī)分別代表一個(gè)音軌，它們使用獨(dú)特的模式運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)馬達(dá)控制Z軸移動(dòng)。

　　澳研究人員用3D打印機(jī)制作出放大版的昆蟲標(biāo)本。澳大利亞有很多出了名的大蟲子，比如長(zhǎng)達(dá)20英寸的泰坦竹節(jié)蟲(Titan stick insect)。不過(guò)，其國(guó)內(nèi)也有很多微小的昆蟲，比如小巧玲瓏的wheat wheevil。(中文學(xué)名叫啥來(lái)著？)為了能夠"更進(jìn)一步"地研究微小昆蟲，澳大利亞的國(guó)家科學(xué)機(jī)構(gòu)，便利用3D打印技術(shù)，制作出了放大倍數(shù)有些夸張的3D副本。

　　半加工品的3D打印小提琴。日前在國(guó)外，世界上第一臺(tái)3D打印小提琴誕生，但它事實(shí)上是一個(gè)半成品，這把小提琴的制作者亞歷克斯戴維斯用3D打印制作出主要的提琴身體部分后，他和他的團(tuán)隊(duì)再鋪上報(bào)紙和膠水塑料來(lái)完成后半程的制作。琴頸部用一塊硬紙板以及一些簡(jiǎn)單的裝飾，不久的幾日后，在YouTube上大家就聽到了一段并不算的悅耳的演示視頻，而他的制作者說(shuō)：這不算什么，只不過(guò)花費(fèi)了一個(gè)周末和12美金。

　　打印干細(xì)胞。干細(xì)胞又叫起源細(xì)胞，是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細(xì)胞。它是一種未充分分化，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能。雖然現(xiàn)在3D打印技術(shù)還不能將其完美的應(yīng)用到醫(yī)療技術(shù)上，但科學(xué)家們已經(jīng)對(duì)這種設(shè)想進(jìn)行了深度的嘗試。

　　替換骨頭。其實(shí)目前已經(jīng)有很多的報(bào)道都在討論，3D打印技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療事業(yè)上是對(duì)人類而言最大的福利，對(duì)于打印人體器官的想法也一直在不斷的實(shí)踐，打印器官雖然還是一個(gè)夢(mèng)想，但目前已經(jīng)成功的實(shí)現(xiàn)了一些例如頭骨的取代，接近75%的完美還原性讓3D打印在未來(lái)的成熟性值得期待。

　　仿聲耳。依然還是圍繞著醫(yī)療技術(shù)而言，國(guó)外研究人員通過(guò)截取人類的小腿細(xì)胞聚合物與納米顆粒制成了可以重新代替人類聽覺(jué)的接收器，這種類似于無(wú)線電信號(hào)的“仿生耳”也就此誕生。