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3D打印的房子,你想住嗎?

用3D打印技術建造的房子,你想住嗎?近日,數幢使用3D打印技術建造的建築亮相蘇州。這批建築包括一棟麵積約為1000平方米的別墅、一棟5層居民樓和一棟簡易展廳等,建築的牆體由大型3D打印機噴繪而成,這套房子花費了打印機一天的時間。

住這樣的房子,隻是一個開端,未來,“打印”將成為一種生活方式。比如,你明天要請客人到家,發現家裏的杯子不夠了,這個時候,你可以憑借自己的喜好通過軟件建模,再打開家中的3D打印機,一段時間之後,打印機就可以給你私人訂製這樣一套杯子。想要什麽,咱就打印出來。

3D打印技術,“神”在哪裏?

首先要說說3D打印技術和普通打印機的打印技術有何區別。普通打印機用墨水和紙張,最終打印出電腦設計的平麵物品,這個過程中暗含兩個環節,一是設計,二是把打印原料按照設計原理呈現出來,就是打印。

這兩個步驟,在3D打印技術同樣適用。3D打印技術運用的是三維設計,而打印機所“吞”進肚的原料變成了金屬、陶瓷、塑料、砂等真材實料,打印機與電腦連接後,通過電腦控製可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終“吐”出來的就是實實在在的物品。通俗點講,隻要原料對路,設計過關,3D打印機可以打印出很多真實物品,像房子、各種食物、食品、廉價假肢等等。

如果詳細說起來,兩個步驟是這樣的:

1、三維設計:先通過計算機輔助設計(CAD)或計算機動畫建模軟件建模,再將建成的三維模型“分割”成逐層的截麵,從而指導打印機逐層打印。

2、打印過程:打印機通過讀取文件中的橫截麵信息,用材料將這些截麵逐層地打印出來,再將各層截麵以各種方式粘合起來從而製造出一個實體。

下麵來一個實戰分析,蘇州別墅是怎麽打印出來的?

顯然,這麽個大家夥,顯然不僅僅是3D打印機的功勞,打印機的作用,算是房子零部件的加工。據媒體報道,打印建築都是先將內部鋼筋結構搭好,然後由3D打印機打印出房屋構件,再拚裝起來的。最不可思議的是,這麽一個建築成型,僅需要三個工人即可完成,這要是穿越到古代,要讓大興土木的曆代帝王多麽震撼啊。

說起來,3D打印機最大的貢獻就是打印出牆體。報道稱,牆體外麵有一層牆磚,裏麵則是像麵條一樣的水泥混合物橫向層層壘起來的螺紋牆體,每根“麵條”都是緊密結合,牆體表麵很堅實。而打印建築的“油墨”原料主要是建築垃圾、工業垃圾和礦山尾礦。

你可以想象,打印這麽一個大家夥,那打印機肯定也很大。資料顯示,“打印機”高6.6米、寬10米、長32米,底部占地麵積有一個籃球場大,高度有三層樓高。打印過程就是一個巨大噴頭噴出油墨,就像裱花器一樣層層疊加砌成了一麵高牆,這場麵想想就有點小激動呢!吊炸天的感覺!之後,牆與牆之間還可像搭積木一樣壘起來,再用鋼筋水泥進行二次“打印”灌注,連成一體。而這樣一套市值8000萬的別墅,用3D打印技術,成本隻有100萬。

3D打印,觸角蔓延至各個角落

越來越多事實表明,3D打印機已不再是設計師和科學家的專屬機器,與我們每個普通人的生活息息相關。它可以製作出如蛋糕、餅幹這樣的小點心,可以設計出帆布鞋、高跟鞋這樣的時尚衣裝,還可以建造出汽車、房屋這樣的大塊頭。在生活的點點滴滴,你都能享受到這個新技術給你帶來的欣喜。

在生產領域,3D打印技術的觸角早已遠遠超越了傳統製造業,延伸至軍事、醫療等領域,甚至產生出一些新的商業模式,可以說,很多產業因這個技術的存在而改變,甚至顛覆。

很多行業不斷展現出生命力,也有某些行業或因此走向消亡。如果你是一名老師,如果你帶著3D打印技術製作的小鯊魚模型來到教室,這堂課一定會讓你的學生印象深刻,如果你的學生通過3D打印自主設計,並把成品拿到課堂分享,他也會對某個知識點記憶深刻。3D打印的新藍海之一—智慧教育就是這樣實現的。

企業家們正在從各個方麵研究3D打印技術,從打印、掃描、製造以及內容共享上進行革新。未來,各種功能材料正在進軍市場;隨著更多的先進打印技術投入使用,今年可能出現更多桌麵化機器;也有許多商家致力於研發打印速度更快、售價更低的工業用設備;更有一些致力於研發大眾消費用的3D打印機。

互聯網“預言帝”凱文凱利還曾說過:“3D打印技術仍然隻在初步發展階段,很多公司都隻能打印出一些簡單的東西。基於深厚的傳統製造業背景,中國將在新一輪的3D打印技術領域成為領軍人物。”

為什麽郭台銘不看好3D打印?

3D打印似乎是前途一片光明,還有媒體將3D打印技術喻為第三次工業革命。然而,製造大佬、鴻海董事長郭台銘對此卻持完全相反的看法。據台灣《聯合晚報》報道,郭台銘在一次平麵顯示器展會上稱,“如果真的是(有用),那我的‘郭’字倒過來寫。”

他這麽說,有什麽依據?郭台銘表示,鴻海30年前就在用3D打印技術,不看好的原因是,此項技術無法大量生產用在商業用途,不具有商業價值。他以3D打印製造出的電話為例,說明這東西可以製造出,但隻能看,不能用。因此,3D打印商品不能加上電子組件,無法成為電子產品量產。

這些狠話,確實戳中了3D打印的一些痛點。目前,3D打印遇到的一大難題就是不能製造電子係統的零件,這種局限性嚴重限製了3D打印的應用範圍。因為芯片涉及不同種類的材料,3D打印設備能讓單一材質的產品一次成型,但不同材料的產品隻能分開打印零部件,實際上其便利性和優勢已經大打折扣。

此外,3D打印如果要達到符合要求的強度,成本過高。例如,用3D打印技術來製造汽車發動機,使用很貴的機器加很貴的材料,是能達到要求的強度的。

同時,3D打印的“打印材料”十分有限。業內人士認為,這種技術目前還局限於在試製階段,目前的應用領域還不夠廣闊。材料的擴展,決定了3D打印機的能力邊界。收到材料限製,3D打印最初的應用主要局限在樣品製作。一些精密儀器或者高成本產品用3D打印可以快速設計出產品,節約時間和材料成本。3D打印的長項就是做這樣形狀複雜到難加工的部件。

但是,如果用來做不難加工的部件的話,效率明顯低於傳統機床。現代製造業中,絕大多數零件都是易加工的,可以標準化生產的,用機床可以每分鍾做很多個出來,這比3D打印要快很多。所以,目前看來,3D打印技術對傳統製造業的衝擊還是非常有限的。

【參考文獻】

1.《你所不知的“3D打印”》.《人民日報海外版》.2012-09-17

2.《3D打印(簡介、原理及技術)》?.designspark .2013-10-29

3.《郭台銘為什麽不信3D打印的邪?》.觀察者.2013-06-25

4.《3D打印》.作者:胡迪·利普森 / 梅爾芭·庫曼.出版社:中信出版社

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