在一些场合,比如为长了恶性肿瘤的人进行器官移植,3D打印的材料会让这种救命的过程从虚幻变为现实,但在另一些场合,比如威尼斯双年展英国V&A博物馆特别展场上一座特殊材料制成的方拱形大门前的人们,当看到用3D材料复制出来的历史遗迹时,人们会为附着在它身上的历史气息的缺失而感到遗憾。
但不管怎样,每项新技术的发展,总会有欢呼,有缺憾。但重要的是,它最终都会成为人类进程的一部分。
3D打印:你知道,却不一定能说出它是什么
你可能对这个词耳熟能详,但即便马上“百度一下”, 你也很难说出它的确切含义。
最直观的感受,3D打印与传统打印的不同是:传统打印只能用墨在平面纸张上打印出文字、图片等2维文档,而3D打印则可以用各种稀奇古怪的材料,按照电脑设计出的三维模型,一层一层进行喷洒,最终“打”出成型的物品来。
实际上,这个过程称之为“生产制造”更为准确。
3D打印其实是“增材制造”的一种,所谓“增材制造”,就是用材料逐渐累加从而实现实体部件制造的一种技术。
与之相对,传统还有所谓“减材制造”,即通过切削加工等技术去除材料,也能制造出产品来。
举个例子,使用3D打印机,能从无到有“造”出一块砖,一部自行车甚至一间屋子,而玉器师傅要打出精致的玉镯子,只能将一块玉石中不需要的部分“减去”,留下了最精华的东西。
3D打印被誉为“上上个世纪的思想,上世纪的技术,本世纪的市场”。因为,早在十九世纪末,西方就出现了3D打印思想,但技术发展缓慢,到上世纪80年代,随着计算机信息技术的发展,1986年,美国科学家Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机,从此,3D打印技术开始加速,进入本世纪尤其是2010年代之后,小到螺丝,饼干,大到汽车,楼房,在3D打印领域,全都实现了“零的突破”。
2013年的国情咨文上,奥巴马表示,“3D打印有可能革命化我们制造几乎所有产品的方式。这在其他地方也可实现。”同时他宣布,在美国俄亥俄州成立的首个制造创新中心基础上,再成立3个这样的制造中心。
从此,3D打印概念在中国开始大规模流传开来,2013年也被称为“3D打印元年”。
3D打印的优势:节能,环保,省空间
大幅缩短设计到生产时间、更容易制造个性化和小批量原型产品、生产更灵活、更少浪费等—3D打印的好处显而易见。
对于3D打印而言更是如此,美国专业机构预测,到2020年左右,全球3D打印市场价值将达到100亿美元,届时,人们的吃穿住用行,样样离不开3D打印,3D打印不仅能实现一些方面的量化生产,更能让生活变得方便,比如经过精密测量,建模后,3D打印出的假牙将与牙龈结合的让人更舒服,更为人性化,3D美食的口感能达到以假乱真的程度。
据了解,3D打印的关键点之一,是打印材料。俗话说,巧妇难为无米之炊,没有合适的材料,就很难打印出你所需要的物件来,目前来看塑料、陶瓷、玻璃、金属等,是3D打印的常用材料,材料质量成为制约3D打印的重要桎梏,从世界范围来看,美日德等西方国家借助强大的传统制造业,在3D材料领域领域占据着优势。
而我国由于起步较晚,加之生产工艺落后,基础材料产业多年来一直处于被压制和追赶的状态,业内人士看来,目前国产3D打印设备对应的耗材仍处于短缺情况下,需要国家从政策层面予以支持。
缺陷:能“打印”出古迹,却“打”不出历史感
正如很早前网上流传的一个段子,“再牛B的肖邦,也弹不出我的忧伤”一样,看似强大而又无所不能的3D打印技术,也有其难以克服的短板。
比如,3D打印只能对实物进行模拟,而无法复制出其内涵。
本文开头提到的叙利亚巴尔米拉古城,尽管可以用3D技术对战火毁坏前的文物进行360度的场景还原,但无论是这些文物所用的材料,还是岁月在这些材料商留下的印记,是很难被完整复制出来的。
而正是这些东西,承载着一个国家或地区的历史,没有它们,所谓的“历史感”也将荡然无存。
再如,现在人们已经可以3D打印饼干,面包,火腿肠等各种食物,但这些与真实食物看起来毫无二致的“食物”,能骗过眼睛,却骗不过我们的味蕾——一旦放进嘴里,你会发现,它们很可能失去了你之前熟悉的那种香甜可口的味道,虽然这些“食物”也能充饥,但出了维持基本的生存外,人类对食物还有这更高要求:比如享受进食的过程,品味食物特有的原始风味等,但这些却是3D打印无法提供的。
不过,也不用灰心丧气。新技术的产生、发展毕竟有一个过程,日前3D打印技术被美国《赫芬顿邮报》列到2016年改变制造业的六大革命性技术的第一位,该报认为这些技术无论是从速度、效率、精度还是定制方面,正为制造业带来10年前难以想象的变化。
而在诸如VR等各种新技术、新发明日新月异的今天,再过10年,我们现在在3D打印领域面临的问题,或许都将成为历史。