3D列印讓人腦洞大開

3D列印在國際上被認為是“具有工業革命意義的製造技術”。 人們都知道， 3D列印技術是一項前沿科技， 但關於它的“神技”各有耳聞、又有些模糊。 3D列印到底為何物？它有什麼用途？與我們的生活什麼關係？“創新之城”深圳在這方面有何作為？

記者近日在採訪深圳高新技術企業時得知， 3D列印技術可以製造出傳統生產方式無法製造的創意設計、個性化和複雜程度高的產品， 它不僅在工業領域展現出了巨大的應用價值， 還與大眾生活密切相關。 想要一隻造型獨特的水杯、一個專屬的手機保護殼， 或一件與眾不同的上衣？沒問題，

3D列印技術都能幫你實現。 而且， 近在咫尺的深圳企業就能幫到你。

快速“壘”出創意產品

國家“千人計畫”特聘專家、武漢大學深圳研究院3D列印工程技術研發中心主任、深圳維示泰克技術有限公司CEO陳文娟博士介紹說， 3D列印就是把裝有塑膠或粉末狀金屬等可黏結材料的印表機與電腦連接， 通過電腦控制把“列印材料”一層層疊加起來， 最終把電腦裡的藍圖變成實物的一種製造方法。 它列印出來的是真實存在的物理物體。

“3D列印的過程， 就像是用磚頭建房子一樣。 ”陳文娟說， 最初把設計好的三維模型通過切片軟體“切”成很多層疊加的薄片， 根據切片的結果， 3D印表機會在列印平面上用原材料先列印出最底部的一層，

接著再列印上面的部分。 通過每一層薄片的不斷疊加， 最後“壘”成一個三維實體。

普通辦公印表機“吃”的是墨水， 而3D印表機“吃”的通常是塑膠線材、金屬粉末、陶瓷顆粒、液態感光樹脂等材料。 從技術角度看， 3D列印與傳統印刷有著相似之處， 只不過傳統印刷是在平面上印一層， 而3D列印需要多層鋪設材料。

根據不同的技術， 3D列印可使用不同的材料， 包括塑膠、樹脂、橡膠、金屬等工業材料， 人造骨粉、生物細胞等醫用材料， 甚至是乳酪、砂糖、巧克力等食品材料。 依據電腦的三維模型， 印表機能列印出工業零件、汽車、玩具、人造器官、食物等各種想要的東西。

與傳統製造技術相比， 3D列印不必事先製造模具， 也無需通過複雜的鍛造工藝就能得到最終產品。

陳文娟告訴記者， 在生產上可以簡化製造程式， 縮短研製週期， 降低生產成本。 同時， 它兼具快速生成和個性化製作的特徵。 任何新奇的設計， 只要有電腦設計圖， 就能“列印”出實物， 且耗時短。 以手鐲為例， 目前深圳企業已具備在6分鐘內“列印”出一隻手鐲樣品的能力。

應用範圍十分廣泛

陳文娟介紹， 目前3D列印技術的應用主要體現為四種方式：概念模型、結構和外觀測試、功能測試和直接製造。 其應用領域主要集中在大眾消費、工業應用和生物工程方面。

在工業應用中， 3D列印能實現對一些形狀複雜、尺寸細微、性能特殊的零部件， 大型金屬結構件和金屬零部件的直接製造， 便於解決傳統製造方式生產效率低、製造能力不足等問題，

這對航空航太、國防軍工領域而言， 意義重大。

醫用方面， 3D列印機制作的假肢、助聽器、人造牙齒、骨移植物、器官等實物能夠快速地幫助病人康復， 給傷殘人士帶來了福音。 例如蘇丹暴力事件受害者丹尼爾， 現已裝上了3D列印假肢手臂和手。 與此同時， 3D列印人體器官（如腎臟和血管）已在研發之中。

食品製作是3D列印的另一項應用。 人們可以用相應的材料， 列印出形態各異的乳酪、冰塊和巧克力。 法國烹飪學院用自主開發的3D列印機制作富有藝術感的美食， 美國航空航天局（NASA）也在研究用3D印表機列印披薩之類的食物。

在大眾消費領域， 3D列印的應用則更加廣泛。 從工藝設計、珠寶、鞋類、玩具， 到教學、科研、文化創意等方面，

不一而足。 其中， 近些年嶄露頭角的3D列印教育越來越多地走入中小學的課堂。 在這方面， 有深圳本土企業——維示泰克走在了行業的前端。

由於較早進入該領域， 研發實力和技術儲備技高一籌， 維示泰克研製的高速桌面式3D印表機列印速度比市場主流機型快5倍。 它能夠協助教師將抽象的教學概念通過實物進行呈現， 幫助學生在課堂上高效完成創意構思、三維建模設計和成品列印的過程。 目前， 維示泰克已與深圳市十幾所中小學合作， 開設了3D列印雲課堂的課聯網。

未來走入日常生活

商用3D列印早已成為現實， 但目前普及度並不高， 它主要面臨著材料技術和軟體技術方面的瓶頸， 同時在提升列印速度、效率與精度上也有待新的突破。

儘管目前3D印表機對普通人來說並不常見，但在不久的將來，它將出現在車間裡、餐桌上、廚房內，愈發成為人們不可或缺的生活幫手。

專業人士預測，未來的傢俱生產商將不再需要設計千篇一律、缺乏新意的產品，轉而由顧客提供自行設計的方案；購物網站可能只需要提供產品設計圖，由顧客在家自行列印成品，從而大幅減少運費。

或許不久以後，我們就能看到宇航員用3D印表機在外太空列印出生存所需的物品；南極基地的工作人員再也不需要為下一次補給等待半年，而是用3D印表機製造出所需物資；偏遠地區的人們可以在家列印需要但無法及時購買到的生活用品；孩子們也可以自由發揮想像，讓一些奇思妙想變成實實在在的東西。

儘管目前3D印表機對普通人來說並不常見，但在不久的將來，它將出現在車間裡、餐桌上、廚房內，愈發成為人們不可或缺的生活幫手。

專業人士預測，未來的傢俱生產商將不再需要設計千篇一律、缺乏新意的產品，轉而由顧客提供自行設計的方案；購物網站可能只需要提供產品設計圖，由顧客在家自行列印成品，從而大幅減少運費。

或許不久以後，我們就能看到宇航員用3D印表機在外太空列印出生存所需的物品；南極基地的工作人員再也不需要為下一次補給等待半年，而是用3D印表機製造出所需物資；偏遠地區的人們可以在家列印需要但無法及時購買到的生活用品；孩子們也可以自由發揮想像，讓一些奇思妙想變成實實在在的東西。