3D打印技術(shù)是什么？

像所有技術(shù)一樣，3D打印將繼續(xù)發(fā)展。除了成本降低（特別是對消費者而言）并最終小型化外，研究人員正在打破打印尺寸、材料整合、打印速度的局限。甚至還有系統(tǒng)正在研究將3D打印（添加式制造過程）和傳統(tǒng)消減生產(chǎn)過程的優(yōu)勢（如，數(shù)控加工）相整合。這些整合方式同時使用3D打印和機械加工，省去后期處理過程。例如，大多數(shù)3D打印制造的金屬部件需要人工干預進行精加工或拋光。然而，日本重型機械制造公司——松浦機械制作公司，開發(fā)了一個系統(tǒng)，整合3D打印（激光燒結(jié)技術(shù)）和高速銑削，對打印成品的邊緣進行五層增量銑削。71
這些發(fā)展過程為現(xiàn)有問題帶來了新的、無法想象的解決方案，為新的市場參與者開啟了一扇門，為源源不斷的“世界首次”鋪平道路。
維也納工業(yè)大學的研究人員已經(jīng)使用一種稱為“雙光子光刻”的技術(shù)，創(chuàng)建出只有微米級大小的3D物品。72研究人員的突破加速了技術(shù)的前進，使其更適宜工業(yè)生產(chǎn)。過去，打印速度以“毫米/秒”為單位；現(xiàn)在以“米/秒”為單位。圖20中的賽車，車身長約為285微米（人類頭發(fā)絲的平均直徑為40-120微米），在四分鐘內(nèi)分100層打印完成。73盡管這樣的物體結(jié)構(gòu)已經(jīng)是小到微乎其微，但是人們?nèi)韵Ｍ?D打印機有朝一日打印出更小的物體，從而為各個領(lǐng)域（如醫(yī)藥）的創(chuàng)新開啟新的可能性。
多材料打印的突破有助于制造更復雜的產(chǎn)品。目前領(lǐng)先的多材料3D打印機是Objet Connex500，最多允許同時打印14種塑料類材料，可以是橡膠塑料或者更堅硬的ABS塑料。神奇的是，所有這些材料在一次作業(yè)任務中完成打印，在同一時間內(nèi)完成融合，而不需要獨立打印各個零件后再逐一組裝。
多材料打印允許創(chuàng)作者在一個模型中融合各種屬性。終有一日，一個完整的產(chǎn)品或設備可以一次打印完成，比如一次打印出一部移動電話，包括塑料外殼、金屬部件、電子元件、玻璃屏幕。

雖然星際迷航這一類的復制器仍需若干年后才能成為主流，但是另一種類似的復制器，具有回收能力，可能更容易實現(xiàn)。Filabot是一款桌面設備，可以回收利用一系列塑料制品，包括牛奶壺和飲料瓶，制成3D打印機能用的塑料細絲。通過在Kickstarter網(wǎng)站籌集資金，F(xiàn)ilabot已經(jīng)在短短幾個月內(nèi)從概念變?yōu)樵�型，并且機器本身就使用了一些3D打印的零件。
新參與者提供了以前不可能實現(xiàn)的解決方案，打亂了原有的市場規(guī)則。很顯然，傳統(tǒng)工業(yè)的“玩家”將與其競爭�？紤]使用敏捷技術(shù)——1999年推出的Invisalign隱形牙齒矯正器正是通過這種技術(shù)與金屬牙套正面交鋒。成本比金屬牙套略高，矯正器采用增量式方法逐步矯正牙齒直到恢復正常，沒有金屬牙套不舒適或不美觀的問題。矯正器由3D打印機制造，77能大規(guī)模制造符合成本效益的定制牙科設備。過去，制造這種高品質(zhì)的個人牙齒模具非常昂貴。3D打印在早期階段的使用，成就了一個“業(yè)內(nèi)第一”——隱形畸齒矯正學，給原本保守的市場注入了競爭。

期待在未來幾年看到更多的“業(yè)內(nèi)第一”，加入下面這個列表：
第一雙完全打印的鞋子，由荷蘭的研究機構(gòu)——荷蘭應用科學研究組織(TNO)科學和工業(yè)分支機構(gòu)，和概念設計公司——Sjors Bergmans概念設計共同制造。78
第一輛打印的自行車，由尼龍制成，強度卻不輸鋼鐵和鋁。由歐洲宇航防務集團開發(fā)。79（參見圖22）
第一架打印出來并飛上天的飛機（翼展3.2英尺），由英國南安普頓大學的工程師制造。80
第一只裝有3D打印翅膀的人造昆蟲，持續(xù)盤旋85秒。由康奈爾大學的研究人員制造。81（參見圖23）

未完待續(xù)…
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