浅析三维打印引领第三次工业革命

浅析三维打印引领第三次工业革命

用打印机 打印 水杯、小提琴、首饰甚至汽车和飞机，这不是异想天开，而是已经可以轻松实现的技术。

近二十年来，三维打印技术在一些发达国家兴起。专家认为，这种技术代表制造业发展新趋势，它和其他一对与国内实验机厂家来讲些数字化生产模式的涌现，将推动实现第三次工业革命。

随心打印

每到周末，14岁的赖利 刘易斯都会和好友一起迫不及待地钻进自家车库，找他们最喜欢的伙伴 饶舌男 一台初级的组装版三维打印机。

孩子们先在电脑操作界面上完成设计，传输到打印机上，然后摁下打印键，等待 饶舌男 把他们的设计变为实物。

饶舌男 开始工作。熔化的塑料是 墨 ，从一个可灵活移动的喷嘴里均匀喷出。伴随着嗡嗡的电流声，喷嘴来回移动，一层超薄的塑料圆环在工作台上出现并定型。然后，喷嘴降低零点几毫米，喷出一层略小的塑料圆环。如此由上至下，层层圆环叠加起来，一个塑料杯制作完毕。

如果对这个杯子的简单造型不满意，想给它加个手柄或在杯身上刻上名字，只需提前在电脑程序里加以修改， 饶舌男 就能严格按照程序设计，制作出符合要求的成品。

刘易斯设计打印出一个 完美的 齿轮，得到伙伴们夸赞。一个名叫弗农的男孩想把论文打印在塑料上而不是纸上，因为这 肯定能把老师震住 。

刘易斯的爸爸戴维当初花1500美元买来全套元件，父子俩一起用了32小时组装。这款神奇机器迅速获得孩子们青睐，成了他们的大玩具。他们享受自己动手设计、想要什么就打印什么的乐趣。刘易斯家车库里已经摆满他们的作品：火箭模型、吉他、餐具。

相比微波炉大小的 饶舌男 ，工业用的三维打印机个头更大，功能更强，售价也更高，从五千美元到一百万美元不等。可用于三维打印的 墨水 材质也更加丰富，包括各种颜色的塑料、金属、玻璃和陶瓷。

过去25年间，三维打印技术已广泛应用于多个领域。奔驰、本田用它制造汽车模具和配件;波音、洛克希德-马丁公司用它打造航模和零件;微软公司用它设计电脑鼠标和键盘;医疗设备机构用它为用户定制助听器和牙套;建筑师用它复制建筑模型。美国研究人员甚至已研制出三维食物打印机，能用食材打印饼干、苹果派等。

美国 三维系统 公司首席执行官阿贝 雷琴塔尔说，利用三维打印技术，顾客可以买到绝对个性化的产品， 宝马公司能为你量身定制新车，车身自带你的姓名，坐椅贴合你的体型。（比利时知名巧克力）戈黛娃的巧克力糖造型将和你的容貌一模一样。

只有你想不到，没有它打印不了的， 他说。

市场潜力

行业咨询公司 沃勒斯协会 提供的数据显示，三维打印技术的市场销售额已达17亿美元，且有望在2015年前升至37亿美元。

作为三维打印技术的发明者和领头羊， 三维系统 公司去年收益2.3亿美元，比前年增长四成多。

公司设计的一款新型打印机 立方体 （Cube）定于今年五月上市，其工作原理和 饶舌男 类似，应用程序则借鉴苹果公司产品，更方便顾客操作。

它的自带程序里已预先装载大量物品设计图，比如棋子、首饰、厨具等，顾客无须学习复杂的三维设计软件，便可直接打印所需物品。

此外， 立方体 还支持无线络链接，顾客能从站付费下载更多物品设计图：一只玩具大象收费4.99美元，一枚戒指10美元，一把剃须刀15美元。

总部设在纽约的Shapeways公司是 三维系统 的有力竞争对手。这家公司走的市场路线与购物站 亚马逊 类似：顾客通过站上传自己设计的产品图，或订购现有的设计图，公司则按图打印产品，送货上门。

在Shapeways的站上，既有标价760美元的珊瑚造型台灯，也有只卖几美元的小饰品，还有一些仅三维打印技术才能制造出的稀奇玩意儿，例如类似俄罗斯套娃但不能打开的 套球 。

Shapeways公司首席执行官彼得 魏马尔肖森说，他们每个月售出大约10万件产品，其中最受欢迎的是珠宝首饰、苹果套和玩具火车。

影响工业

三维打印技术如今的飞速发展和巨大市场潜力，或许是发明人查克 赫尔当初没有预料到的。

30年前，赫尔在加利福尼亚州南部一家名为紫外产品公司的制造企业及时拧紧；工作，开发用于家具保护涂层的紫外线固化树脂胶技术。身为工程师和物理学家，赫尔喜好动手实验，经常花好几个小时把一层层树脂堆积起来制作模型。

那时，我已经当随实验力增加了20年工程师，深知制造塑料模具有多麻烦。你得先绘出每个部件的设计图，然后找精密工具制造者为你加工。一旦设计有问题需要修改，一切都得重来。整个过程需要至少6个星期。因此，我很想能拥有一台机器自己制造模具， 现年73岁的赫尔回忆说。

几经努力，在紫外产品公司办公楼的一间密室里，赫尔研制出第一台三维打印机。它使用树脂当墨，用一盏可移动的紫外线灯使树脂固化定型。赫尔满心欢喜向公司老板展示新发明，却得知公司快要倒闭，自己面临失业。

他于是向老板提议，自己提供新技术、公司提供资源，合作成立一家新公司，开发推广这种被他称为 立体印刷术 的新技术。

新公司被命名为 三维系统 。如今，赫尔依然供职于这家公司，身份是 首席技术官 ，他的研究室里堆满了实验设备和样机。

在同行布雷 佩蒂斯眼里，赫尔的发明被怎么夸耀都不为过，因为它意味着单调大规模制造模式的终结。家具生产商将不再需要设计千篇一律、缺乏新意的产品，而是由顾客提供自行设计的产品图;亚马逊等购物站则只需提供产品设计程序，由顾客在家自行打印成品，从而大幅减少运费。

英国《经济学家》周刊认为，尽管仍有待完善，但三维打印技术势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具，改由更加灵巧的电脑软件主宰这便是第三次工业革命的标志。

航空发动机巨头罗尔斯 罗伊斯公司工程和技术总监科林 史密斯说： 大工厂里人挤人的时代将一去不复返。