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3D打印的房子,你想住吗?

用3D打印技术建造的房子,你想住吗?近日,数幢使用3D打印技术建造的建筑亮相苏州。这批建筑包括一栋面积约为1000平方米的别墅、一栋5层居民楼和一栋简易展厅等,建筑的墙体由大型3D打印机喷绘而成,这套房子花费了打印机一天的时间。

住这样的房子,只是一个开端,未来,“打印”将成为一种生活方式。比如,你明天要请客人到家,发现家里的杯子不够了,这个时候,你可以凭借自己的喜好通过软件建模,再打开家中的3D打印机,一段时间之后,打印机就可以给你私人订制这样一套杯子。想要什么,咱就打印出来。

3D打印技术,“神”在哪里?

首先要说说3D打印技术和普通打印机的打印技术有何区别。普通打印机用墨水和纸张,最终打印出电脑设计的平面物品,这个过程中暗含两个环节,一是设计,二是把打印原料按照设计原理呈现出来,就是打印。

这两个步骤,在3D打印技术同样适用。3D打印技术运用的是三维设计,而打印机所“吞”进肚的原料变成了金属、陶瓷、塑料、砂等真材实料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终“吐”出来的就是实实在在的物品。通俗点讲,只要原料对路,设计过关,3D打印机可以打印出很多真实物品,像房子、各种食物、食品、廉价假肢等等。

如果详细说起来,两个步骤是这样的:

1、三维设计:先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。

2、打印过程:打印机通过读取文件中的横截面信息,用材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。

下面来一个实战分析,苏州别墅是怎么打印出来的?

显然,这么个大家伙,显然不仅仅是3D打印机的功劳,打印机的作用,算是房子零部件的加工。据媒体报道,打印建筑都是先将内部钢筋结构搭好,然后由3D打印机打印出房屋构件,再拼装起来的。最不可思议的是,这么一个建筑成型,仅需要三个工人即可完成,这要是穿越到古代,要让大兴土木的历代帝王多么震撼啊。

说起来,3D打印机最大的贡献就是打印出墙体。报道称,墙体外面有一层墙砖,里面则是像面条一样的水泥混合物横向层层垒起来的螺纹墙体,每根“面条”都是紧密结合,墙体表面很坚实。而打印建筑的“油墨”原料主要是建筑垃圾、工业垃圾和矿山尾矿。

你可以想象,打印这么一个大家伙,那打印机肯定也很大。资料显示,“打印机”高6.6米、宽10米、长32米,底部占地面积有一个篮球场大,高度有三层楼高。打印过程就是一个巨大喷头喷出油墨,就像裱花器一样层层叠加砌成了一面高墙,这场面想想就有点小激动呢!吊炸天的感觉!之后,墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来,再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注,连成一体。而这样一套市值8000万的别墅,用3D打印技术,成本只有100万。

3D打印,触角蔓延至各个角落

越来越多事实表明,3D打印机已不再是设计师和科学家的专属机器,与我们每个普通人的生活息息相关。它可以制作出如蛋糕、饼干这样的小点心,可以设计出帆布鞋、高跟鞋这样的时尚衣装,还可以建造出汽车、房屋这样的大块头。在生活的点点滴滴,你都能享受到这个新技术给你带来的欣喜。

在生产领域,3D打印技术的触角早已远远超越了传统制造业,延伸至军事、医疗等领域,甚至产生出一些新的商业模式,可以说,很多产业因这个技术的存在而改变,甚至颠覆。

很多行业不断展现出生命力,也有某些行业或因此走向消亡。如果你是一名老师,如果你带着3D打印技术制作的小鲨鱼模型来到教室,这堂课一定会让你的学生印象深刻,如果你的学生通过3D打印自主设计,并把成品拿到课堂分享,他也会对某个知识点记忆深刻。3D打印的新蓝海之一—智慧教育就是这样实现的。

企业家们正在从各个方面研究3D打印技术,从打印、扫描、制造以及内容共享上进行革新。未来,各种功能材料正在进军市场;随着更多的先进打印技术投入使用,今年可能出现更多桌面化机器;也有许多商家致力于研发打印速度更快、售价更低的工业用设备;更有一些致力于研发大众消费用的3D打印机。

互联网“预言帝”凯文凯利还曾说过:“3D打印技术仍然只在初步发展阶段,很多公司都只能打印出一些简单的东西。基于深厚的传统制造业背景,中国将在新一轮的3D打印技术领域成为领军人物。”

为什么郭台铭不看好3D打印?

3D打印似乎是前途一片光明,还有媒体将3D打印技术喻为第三次工业革命。然而,制造大佬、鸿海董事长郭台铭对此却持完全相反的看法。据台湾《联合晚报》报道,郭台铭在一次平面显示器展会上称,“如果真的是(有用),那我的‘郭’字倒过来写。”

他这么说,有什么依据?郭台铭表示,鸿海30年前就在用3D打印技术,不看好的原因是,此项技术无法大量生产用在商业用途,不具有商业价值。他以3D打印制造出的电话为例,说明这东西可以制造出,但只能看,不能用。因此,3D打印商品不能加上电子组件,无法成为电子产品量产。

这些狠话,确实戳中了3D打印的一些痛点。目前,3D打印遇到的一大难题就是不能制造电子系统的零件,这种局限性严重限制了3D打印的应用范围。因为芯片涉及不同种类的材料,3D打印设备能让单一材质的产品一次成型,但不同材料的产品只能分开打印零部件,实际上其便利性和优势已经大打折扣。

此外,3D打印如果要达到符合要求的强度,成本过高。例如,用3D打印技术来制造汽车发动机,使用很贵的机器加很贵的材料,是能达到要求的强度的。

同时,3D打印的“打印材料”十分有限。业内人士认为,这种技术目前还局限于在试制阶段,目前的应用领域还不够广阔。材料的扩展,决定了3D打印机的能力边界。收到材料限制,3D打印最初的应用主要局限在样品制作。一些精密仪器或者高成本产品用3D打印可以快速设计出产品,节约时间和材料成本。3D打印的长项就是做这样形状复杂到难加工的部件。

但是,如果用来做不难加工的部件的话,效率明显低于传统机床。现代制造业中,绝大多数零件都是易加工的,可以标准化生产的,用机床可以每分钟做很多个出来,这比3D打印要快很多。所以,目前看来,3D打印技术对传统制造业的冲击还是非常有限的。

【参考文献】

1.《你所不知的“3D打印”》.《人民日报海外版》.2012-09-17

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

3.《郭台铭为什么不信3D打印的邪?》.观察者.2013-06-25

4.《3D打印》.作者:胡迪·利普森 / 梅尔芭·库曼.出版社:中信出版社

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