造物不再神秘3D打印机是怎么工作的?
3D打印机的结构解剖和工作原理图

 

3D打印,克隆一个你想要的真实的物体

什么是3D打印?举个简单的实例。假如你在虚拟游戏中看到一个喜欢的人物或者宠物,而你又没有办法得到他,如果你有他的三维模型,那么3D打印机可以帮助你实现梦想,给你打印一个与你提供的模型完全一样的人物或者宠物,这就是3D打印机。

3D打印机又叫三维立体打印机,也可以称之为快速成型机,它是用液体或粉状塑料制造物品,能制造从牙刷到凉鞋等许多家庭用品。目前3D打印机在建筑设计、食品制作、微型模型、复杂结构、零配件、趣味模型等领域都已经有了一定的应用。

使用3D打印机,正在打印星战尤达大师模型,可以到达99.9999%的准确度

3D打印原看似复杂,其实很简单

看了很多3D打印的视频和模型,你会被它神奇的克隆能力惊呆了,这太神奇了,完全是神奇的克隆机器嘛。这样的高科技到底是怎么工作的呢?

说起它的原理,它一点都不复杂,其运作原理和传统打印机工作原理基本相同,也是用喷头一点点“磨”出来的。只不过3D打印它的喷的不是墨水,而是液体或粉末等“打印材料”,利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。

下面我们就以Makerbot公司(这家公司的创始人之一BrePettis,曾经是一名普普通通的教师)的3D打印机为例来讲讲3D打印是怎么工作的。

 

左图:Makerbot公司的3D打印机

它的工作这样的。使用CAD软件来创建物品,如果你有现成的模型也可以,比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中,进行打印设置后,打印机就可以把它们打印出来,其工作结构分解图如下。3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的,打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型,然后在进行打印输出。

3D打印与激光成型技术一样,采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末还可循环利用。

3D打印原理图与实际工作画面截图,它是由无数个横切面一层一层叠加起来的

造物不再神秘--3D打印机是怎么工作的?

TIPS:3D打印与普通打印机的区别

无论是3D打印机还是传统打印机,都称为打印机,工作原理基本相同。它们最大的差别就在于耗材不同,普通打印机的耗材是由传统的墨水和纸张组成的,而3D打印机主要是由胶水和粉末组成的,都是经过特殊处理的材料,但是对固化反应速度和模型强度以及分辨率都有很大关系。


 

3D打印的精度是控制的?

3D打印机要打印出逼真的3D物体,其中的最重要的是对物体的精度控制,比如细到发丝和纤维的打印。这是怎么做的呢?根据前面讲述的3D打印原理,我们知道3D打印是一层一层进行的。每打一层的厚度0.01毫米,这个厚度基本上人的肉眼很难看出。而且在每层的横切面,3D打印技术能够实现600dpi分辨率(dpi单位代表每英寸所打印的点数或线数,用来表示打印机打印分辨率),这是很高的精度了。我们知道高质量的印刷打印,一般要求是300dpi,这样的精度,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。所以3D打印机在生产应用方面存在着巨大的潜力,并在珠宝首饰、工业设计、建筑、汽车、航天、医学高领域得到了广泛的应用。

3D打印机几乎可以打印任何复杂的造型

3D打印头骨雕像

目前3D打印精度最高的是ProJetUV紫外线成型技术,也是UV紫外线照射液态光敏树脂成型技术。利用UV紫外线照射液态光敏树脂,一层一层由下而上堆栈成型,原理与其他3D打印一样。高精度堆栈成型,无几何形状限制,降低大量的研发成本,缩短产品开发的时间。ProJet系统不需要特别的温湿度控制,成型的过程中也不会有噪音的产生。

延伸阅读:什么是dpi?它和精度有什么关系?

dpi表示分辨率,指每英寸长度上的点数。dpi又可细分为水平分辨率和垂直分辨率,例如一张1英寸×1英寸的图片,如果它的水平分辨率是100dpi,垂直分辨率是50dpi,那么就是说,它水平每英寸分成100小段,垂直每英寸分成50小段,就像米尺上的一格格那样.这张图总共有100×50=5000个格子,这张图片共有5000像素。由于它的水平分辨率和垂直分辨率不相等,所以每个像素是一个微小的长方形。所以dpi表示每英寸长度上的像数数目,其实就是:每英寸长度上的点数“了。每个像素的面积大小由生产工艺决定,工艺越高,每个像素面积越小,每平方英寸屏幕上就能容纳更多的像素,dpi值就越高,图像就越精细,像素小到人眼分辨不出的地步了,图像看起来就跟实际的没有分别了。
2012-8-22  电脑报报纸


《电脑报》:无所不能的3D打印机  

 

感谢陈曲的投递
当电脑报购买回第一台3D打印机,编辑们显得很兴奋,十分的期待它的第一幅作品。在评测室工程师们的捣鼓下,3D打印机终于开始工作了。可速度似乎慢了点,经过2个多小时候,一个立体的冰激凌模型终于出来了,当编辑们看到3D打印机的第一幅作品,似乎失望大于期望,没有我们想象的那么完美,其实这和3D打印的耗材有关。下面我们就从3D打印的耗材说起吧。

 

能打印出什么,关键看耗材

在上期我们介绍了3D打印机的原理,根据3D打印的原理来说,只要给3D打印机的使用与模型相同的材质,就能打印出于模型几乎一模一样的东西。比如面包,你使用面粉做材料,打印的面包是可以吃的,你使用塑料、石膏等材料打印的只能是面包的模型。

然而关于3D打印的耗材并不广泛,从3D打印的原理来说,3D耗材的扩展,决定了3D打印机的能力边界。目前主要为塑料丝、金属丝、石膏粉等,这些材料无论是在精度和应用范围来说,让目前的3D打印机还停留在模型的制造上,它的更大价值还没有完全发挥出来。

以电脑报刚购买用来测试的3D打印机,它所使用的耗材是ABS塑料丝(五大合成树脂之一,是目前产量最大、应用最广泛的聚合物)。它具有无毒、无味,价格便宜等特点,每千克仅300元。这台打印机采用的是“熔积成型”的技术,整个流程是将一根粗的塑料绳,在喷头内熔化液体,一层层沉积塑料纤维成型。由于这种塑料丝要经过熔化后再冷却,模型是通过一层一层的堆砌而成,加上热胀冷缩的原理,所以在精度控制上并不是很高。打印的3D模型也比较的粗糙。


电脑报评测室3D打印机使用的耗材为塑料丝


电脑报评测室的3D打印机正在打印中,和已经打印出的3D作品,冰激凌和小猪

相对而言,使用粉末微粒作为打印介质(最常用的是石膏粉)的3D打印机,打印的模型更精细一点。它的工作原理是将粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,然后由喷头喷出的液态粘合剂进行固化。

目前精度比较高的是采用“激光烧结”熔铸技术的3D打印机。例如在北京永丰科技园的北京计算中心,就有一台售价160万元人民币的Objet3D打印机,使用光敏树脂耗材,这是一种遇紫外线照射会立刻变硬的特殊材料,另外一种支撑材料也必不可少。在电脑的三维数据图像的控制下,打印机的六个喷头以16微米的厚度,一层层喷出液态材料,物体的部分使用光敏树脂,其余部分则喷出填充材料,每喷一层,就进行一次紫外线照射,液态材料随即变硬。使用材料不仅昂贵,其打印方式也十分复杂。


Objet3D打印机工作的步骤图


Objet3D打印机打印出高精度模型

目前3D打印机的耗材还并不是很丰富,但已经打印出很多让你十分惊讶的东西出来了,从吃的到用的,再到医学上的心脏、血管等器官、;、;哇这真的太神奇了,看来离科幻电影中的人物克隆机并不远了。是的很多这些看似神奇的东西,其实我们完全可以触手可及。下面我们就来列举几个离我们比较近的案例吧。

打印的食物,美观又可口

自从3D打印机出现后,很多人首先就想到了吃的上面。目前已经有人自制出了这种3D打印机,可以直接打印可以吃的美食,打印的原料就是砂糖。下面这件打印机的名称叫做CandyFab 4000砂糖3D打印机,由Evil Mad Scientist Laboratories(邪恶科学家实验室)制作完成,CandyFab打印机现在能打印5 ppi至 20 ppi精度的图像,但是仅能用于食物内容,因为它的工作原理是喷射加热过的砂糖。目前CandyFab是一项开源项目,正在寻求志愿者以帮助该技术不断进步。


CandyFab 4000砂糖3D打印机所使用打印的原料就是砂糖


完成后的效果,如同艺术品一般

沙子和阳光神奇的转换术

对于3D打印机来说,耗材是关键。不同的耗材价格相差可是非常的巨大,从几百元大几万公斤的都有。什么耗材最便宜?最便宜的莫过于沙子和阳光了。沙子和阳光了真能做3D打印的耗材吗?能!一个叫Markus Kayer的人发明了一种3D打印机,可以利用沙子和太阳光打印出不可思议的作品。

他把沙漠中最丰富的两种资源沙子和阳光整合到了一起,利用一种装置:太阳能烧结「Solar Sinter」,这种装置可以熔化沙子,然后用玻璃做出3D物体。通过用阳光代替激光,用沙子代替树脂,设计出一种全新的太阳能机器和一种生产工艺,用于制造玻璃物体。两台机器所用的太阳能被用在电子元件、伺服系统和太阳跟踪系统上,用来切割和熔化沙子的能源只是经过聚焦的普通阳光。


Markus Kayer正在利用它发明3D打印机对阳光和沙子进工艺处理

Markus Kayer利用阳光和沙子打印出来的3D作品

无限可能的3D生物打印机

3D打印机能有多大的作为?只要它使用的耗材够广泛,那么它就有无限可能。目前要说最神奇的是使用“生物墨水”耗材的3D打印机,它能打印人体细胞和器官。

在密苏里大学里有一台能打印器官的3D打印机,它使用的是一些特殊的材料,包括用人体细胞制作的生物墨水,以及同样特别的生物纸。在打印的时候,生物墨水将在计算机的控制下通过某种方式被喷到生物纸上,最终形成器官。

对于这些打印的器官它们可以有不同的形状。例如,人造肾脏不需要和真肾长得一模一样,也不需要具有真肾的所有特征,它只需要能够清除血管中的垃圾就可以了。只要这些器官能够工作,并且能够改善病人的身体状况就行。

澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司携手研制出了全球首台商业化3D生物打印机

目前这台3D打印机还只能形成静脉,距离制造心脏等大型脏器还有很长的路要走

TIPS:3D生物打印机,血管是怎么制作出来的?


技术人员将一排排水凝胶平行放入培养皿盆的水槽里,在水槽中打印颗粒状细胞圆柱体。至少一个水凝胶圆柱体被打印在细胞的中间位置,用于制作静脉内的小孔,而血液最终将通过这个小孔流进流出


打印出来的静脉即将开始在动物身上进行试验,并最终实施人体临床试验

在生物打印机取得突破,那么紧密相关的骨骼打印机能否实现呢?在加拿大有一所大学目前正在研发这种“骨骼打印机”。这种打印机可以使用人造骨粉的耗材,把这些骨粉转变成精密的骨骼组织。这种“骨骼打印机”产生的人造骨骼,除了精确仿真破损的骨骼区块,植入人体以后还能帮助受损的骨骼修补愈合,帮助受损的骨骼部位产生新的组织,甚至能促使血管再生,作用类似桥梁,这是理想的状态,不过这种新科技要进入医院成为通用可行的疗法,还需要时间的检验。

人造骨骼组织相当精细,可用于整形、重建和脊椎手术

开发3D打印,拼的是打印耗材

目前许多的3D打印机技术是开源的,原理并不复杂。生产和制作出3D打印的公司很多,也就是说,造一台3D打印机并不难,甚至个人也可以购买零件来自己组装一台3D打印机。但耗材就不同了,要发明和开发一种新的耗材并不是一件容易的事。

只有想不到,没有打不了。随着打印机的技术已日趋成熟,关键在于新材料的开发,可供打印使用的耗材的不断拓展,3D打印也逐渐具备了制作成品的可能。这是 3D打印技术一个质的飞跃,这种变化在最近两年才逐步发生。在去年,钛合金和不锈钢材料的使用,使波音公司开始用这种技术直接打印飞机机翼,当然这种打印机的体型和价格都在另一个层级上。

掌握核心3D打印机技术的Objet公司,目前已经研究出可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料,两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。这些材料的价格便宜的几百块(人民币)一公斤,最贵的要4万元左右。

Objet3D打印机可以使用两种材料混搭使用,并上色。

本文出自2012-09-03出版的《电脑报》第35期 D.平板数码

 

惊人的3D打印技术走入家庭 轻松制"外星人"头像

 

http://www.kexue.com 2012-06-20 09:16:12 科学网  发表评论


3D打印技术进入家庭

制作精细人物头像

制作精细人物头像

人物制作逼真

  科学网(kexue.com)讯 打印技术目前日趋完美,而在未来它们将有更大的作用,或许可以改变我们的世界。

  3D技术目前已经接近完善,它也已经慢慢的走入常人的生活中,且技术精湛,以图中的外星人为例,所有的细节都那么完美,甚至眼睛都看不出任何瑕疵。

  根据介绍,它的操作方法也很简单,仅仅需要在网络中下载好你想制作的蓝图,直接打印即可。

  不过目前这些3D打印技术的价格十分昂贵,有的甚至要达到1000英镑以上。用户可以在网络中任意下载自己想打印的内容,包括餐具、刀具、剪刀、不同形状的鸟窝,甚至之灯罩或者罗马雕塑般的半身像。

  科学家认为,在未来的1、20年内,3D技术将逐渐走入生活,就像当今普通打印机一样,可以按照你的需要打印任何东西。比如你手机电池盖丢了,机器可以制造相同样式的手机盖

 

 

国外男子使用3D打印机造出真枪 可以射杀

 

我们中的大部分人都对3D打印一无所知,对打印的印象也就是在纸上喷墨罢了。但是3D打印却完全不是那么一回事,只要你有办法有建模,就没有什么3D打印机造不出来的,比如说--一支真正的步枪。国外著名枪迷论坛AR15的一位男子利用网络上下载的3D建模,使用一台Stratasys  3D打印机,造出了一支.223口径的步枪-。

 

 

 

 

一般来说,3D打印机用来制作精细模具是多数人能够接受的概念,但3D打印机能直接“打印”出真枪,依然大大超出了人们的预料。该男子表示,他已经用自制枪械发射了两百多发子弹,枪的状况依然良好。随后他又成功组装并试射了另一支.223口径的步枪。而现在网上已经有不少枪械的建模素材可供下载,显然,该男子不可能是唯一一个使用3D打印机来造枪的人。

目前的高端3D打印机技术水平已经接近普通数控机床,也许我们应该庆幸这项昂贵的技术依然是少数科学怪人的玩具,否则枪械管制的难度将瞬间陡增--在网上下个素材就能回家造枪,仔细想想,可怕极了。  (本文来源:爱活网 ) 

 

3D打印未来十大应用猜想

 

 

[摘要]3D打印可以让设计者在第一时间内实实在在触摸和使用这一产品。在和客户或使用者交流时,有实物模型的存在,会方便不少。而设计样品的数量少,样式多变,也符合3D打印的需求。
1.设计领域
3D打印可以让设计者在第一时间内实实在在触摸和使用这一产品。在和客户或使用者交流时,有实物模型的存在,会方便不少。而设计样品的数量少,样式多变,也符合3D打印的需求。
2.模具制造
尽管在模具制造上,早就使用了数控机床,但对于复杂的模具,尤其是内部有多层结构的产品而言,数控机床还是不给力。3D打印机就不一样了,分层打印的模式,让它面对立体结构的模具也毫无压力,模具内部的细节,更可以随意调整。
3.器官移植
3D打印机打印出惟妙惟肖的骨骼,器官还不算本事。实际上,这些器官是以聚乳酸、核糖等人体细胞所需要的物质为原料,打印完毕后,移植上患者的干细胞,当干细胞在打印出的器官上存活培育后,就成为与患者原器官完全一样,无需配型即可移植的新活体器官。
4.工艺品
造型简单了,没新意;造型复杂了,不好做;造型都一样,没卖点。做工艺品还真纠结。不过在3D打印机来临之后,做工不需要你考虑了,制造者要的,只是创意。
5.服装业
成品衣物总难合身,量身定做不是普通人享受得了的。如果把这一切交给3D打印机,就不是问题了,啥叫绝对合体,那就是3D打印机打出的衣服,尤其是像泳装、内衣之类的服装特别适用。
6.航空
打印出的飞机模型翱翔长空,波音公司飞机工程师迈克尔.海耶斯还表示“波音公司未来将有能力在不使用任何金属的情况下,利用3D打印技术打造一块完整的飞机机翼”。  3D打印出的机翼不仅可以更符合空气动力学,还能减少人为疏忽而产生的安全隐患。当然,这要求3d打印机的“墨水”有足够的强度和抗疲劳性能
7.食品
把这一切交给3D打印机的话,你想在蛋糕、在巧克力、在饼干上打印任何图案,都不是问题。其实,这一切不用等到未来,“吃货”们早就完成这一切,关键还是设备价格高。
8.玩具
儿童的偶像总是多变的,从喜羊羊到开心超人,从果宝特工到弹珠超人,要是在动画片播放的第一时间推出玩具,保准热销。3D打印机这时候就厉害了,省得开模,省得赶工,轻轻松松,玩具上市。
9.精密机械
即便在工业化时代,一些最精密的设备还是得靠手工来完成。3D打印机的出现,也许将改变这一切,它现在的精度就可以达到半根头发丝大小。
10.家用领域
    家庭也需要3D打印机?什么拆笔记本丢一螺丝,遥控器丢一后盖,儿子砸坏的玩具外壳等等,好了,一切成了鸡肋。要有了3D打印机,那这一切都好办了,测量好尺寸,做个3D图,那啥都解决了。

 

 

揭秘百万元级3D打印机

北京市计算中心的一台价值160万元的3D打印机,打印一个鞋底的价格为3000元。

百万元级3D打印机打印出来的一个鞋底,成本为3000元。
 
3D打印机的打印台面

工作人员正在操作百万元级3D打印机

负责3D打印机操作的软件界面
 
大卫头像、咬合的齿轮、眼镜、鞋底、牙齿模型、机器零件,这些白的、黑的、蓝的、透明的模型零零总总的摆了两个柜子,它们都是北京市计算中心一台3D打印机的打印成果。
这台价值160万人民币的Objet Eden350打印机像一台黑色的大冰柜,还没走近就能听到不小的噪音。
计算中心虚拟现实事业部的季红经理打开打印机的盖子,让记者看看打印机的内部:
一个长宽均为320mm工作台面是打印成品的位置,打印成品的高度最多为250mm,工作台面旁是一带有喷嘴的联动装置,打印耗材是装在机器的左下方盒子里,通过喷嘴一层层喷出光敏树脂,被强光照射后固化在工作台面上,变成形产品。
计算中心的这台打印机是双盒单色打印,每次只能装一种颜色的材料,另一盒子里装的是支撑材料,填充的是零件空的部分,打印完成后,用高压水枪冲洗掉支撑材料后,才会得到最后的成品。
打印机里内置一台电脑,英特尔的CPU,计算速率为1.6MHz,内存为500MB,操作系统为Windows  2000,通过一条网络线与桌面的工作站相连,网线用于传输零件的三维数据。
北京市计算中心选用了联想电脑作为桌面控制电脑,这台工作站的系统是Windows XP,CPU2.1GHz,内存2GB。
“打印机里电脑与桌面电脑共用一个鼠标、一个显示器和一个键盘,中间有一个连接器,每次按一下按钮,可以在两台电脑间切换显示,”
季红请工作人员打印几个由12个齿轮咬合的零件作展示样品,打印完成后,这些小齿轮配合非常紧密,用手指拨动一个齿轮,可以带动其他齿轮一起转动。
在桌面电脑上,将要打印的模型三维图加载到打印机的工作台,一共打印7个一样的产品,10:01。
工作人员启动打印按钮,显示屏上可以看到打印7个网球大小的器件,需要耗费支撑材料589克、成型材料400克,共计989克,打印完成时间为19:01。
记者在打印机旁站了10分钟,透过打印机的透明盖板,看到工作面上已经有7个薄薄的底托成型。
记者对这个打印产品的重量特别关心是因为季经理说每1克的价格是10元钱,意味着这7个器件打印完成,就花出去了近万元。
季红拿出展柜里的样品----一只鞋底,说这个样品打印价格大约3000元,计算价格时把成型材料和支撑材料都要合计算的,所以每打印一件器件,价格都不便宜。
为了节约打印材料,每次打印都是一盒材料打完,才会换另一盒材料,并且保证24小时开机,如果要关机,必须将喷管里的材料喷完,否则会堵塞喷嘴。对机器的日常维护就是酒精清洗喷头,保证液体材料畅通。
“那些打印耗材是有什么区别吗?”季红说,不同的颜色分别对应不同的硬度、湿度等,像白色、灰色的打印成品手感很硬,黑色和透明的手感较软。
   这些耗材都是Objet  Eden350配套要求的,从以色列进口,眼看着耗材剩下最后一盒黑色的,季经理很着急,也很无奈,他说两个月前就下了订单并全额付款购买,但今天还未到货。
   “用3D  打印的效果是很精确的,成型厚度(Z轴)可以达到16微米,精度:0.1-0.3mm典型值,广泛用于医药、国防军工、汽车、玩具、建筑、制鞋等,比起过去制作模具节约不少时间和成本。”计算中心市场部的陈经理期待着这台价值不菲的产品能发挥更大的作用。

    2010年因为一个项目计算中心买回这台机器,去年才开始对外加工服务,目前每周的加工量只有2、3件,3D打印机的高性能没有得到充分利用。

 

 

 

 

3D打印概念风起云涌背后的三处思考

 http://finance.sina.com.cn/stock/t/20120903/150513031008.shtml

 

http://www.sina.com.cn  2012年09月03日 15:05  证券时报网
 

  证券时报网(www.stcn.com)09月03日讯

  3D打印鲜肉、打印房子、打印比基尼,甚至打印F1赛车,这些新闻令人感到新奇和兴奋。人们正期望3D打印这种神奇的技术能带来“第三次工业革命” 。

  不过,中国此前并非3D打印技术的主要市场,在今年以来国内使用者陆续增多的背景下,3D打印概念股倒是在A股市场上率先火了一把。

  而二级市场的炒作终究需要实体经济的支撑。在3D概念股不断受追捧之际,3D打印产业发展值得深思之处。

  据IT时报报道,业内人士指出,3D打印技术风起云涌背后需引发三处思考:

  国产3D打印机降价博用户

  3D打印带来的并不是“无懈可击的美丽”。一两年前,国内公司还没有自己的个人3D打印机产品,那时他们从国外引进的一款机器,功能比我现在这台还差一些,价格却要2万多元。”实际上国产个人3D打印机的推出和大幅降价,在今年才初显端倪。

  个人模型设计师申斯南关注3D打印机已有五六年时间,时至今日仍感觉无法购买到一款完美的设备。因为个人3D打印机尽管价格的确在下滑,但与他的需求之间仍有很多无法匹配的地方。比如,个人3D打印机所能打印的尺寸远不及工业级设备,如果零部件很多,尺寸很大的船舰模型,基本只能一个个部件来打,之后再粘合,还是很费劲。而解决一次整体打印的问题,要购买的机器价位在百万元以上,是个人无法承受的。

  此外,目前大多数个人购买的3D打印机,基本上以打塑料材质为主。对渴望用更贵的金属来制作船模的申斯南来说,再等上一个五年,也许还是用不起。依据叶青的经验,ABS塑料基本上只适合打印相对大面积的平面造型,石膏材质可以做相对复杂一些的结构,但表面更为粗糙、易碎,“至于一些高端的树脂,能够避免上述两者的缺点。但比起用ABS塑料来做一个同等大小的东西,大概要贵上100倍,更别说金属了。”

  对此,国内3D打印机生产公司闪铸科技市场部经理陈铮铮指出,由于某些国外知名3D打印机专利期已过,变为了开源,今年以来一些国内公司在此基础上通过细节改动,推出了自己的版本,并不断推进价格下降。

  目前国外一款功能相似、上万元的产品,国 内 可 以 做 到 4 0 0 0 元 左 右,因此在外贸方向销售很不错。与之相比,国内销售仍处于起步阶段,即使号称 “中国首家专业桌面式3D打印机生产厂家”的闪铸科技,目前年销量预计为300多台。另一家从2009年就开始从事3D 打印服务的杭州铭展公司则告诉记者,其第二代机型目前累计销量同样为三四百台左右。而在美国,一家3D打印机生产公司一天的销量就是100台。

  陈铮铮表示,国内产品其实在很多细节上都做了改动,像国外版本的喷头容易堵塞、滑动时容易卡住等问题都做了优化,加之价格优势,其实个人3D打印机层面,买国内产品的性价比绝对更高。

  目前国内购买人群中,基本以创客和设计师为主。“国内外消费水平不一样,而且个人动手DIY的氛围有明显落差,要从上述小众人群走向普罗大众,只有将价格进一步地压低。” 陈铮铮说道。

  行业理念思考:对设计的冷漠 对3D打印的无视

  即使对企业来说,工业级的3D打印机也“的确很贵”。徐蔻娅说,目前六维齿科还没有收回成本,“我们用它来提供的是个性化服务,每个患者口腔不同,不像批量化生产这么快速地在经济上见效,更多看中的还是未来的市场潜力。”

  上述华森医疗器械采购部人士说称,工业级3D打印机使用的材质在淘宝上可买不到,很多只能匹配生产厂家提供的耗材,价格是昂贵的。所以要说单个零件模型的成本,其实核算下来还比原先要贵。“目前看重的只能是3D打印的效率,经济性无法强求了。”据了解,目前大多数3D打印机还只能支持单一的耗材,为此华森医疗器械实际上购置了两部3D打印机,一部进口,一部国产。

  主流3D打印机品牌Objet中国区区域经理朱文博表示,与国外相比,向国内企业推广3D打印机的步伐的确更慢,有些企业并不认同,另外一些还只是拿来试试。

  不过朱文博提到,工业级的3D打印机尽管昂贵,但其带给企业的不仅仅是建模效率的提升,同时也能获得丰富的开拓性。比如以乐扣乐扣盒子上的盖子为例,四边搭扣的弯曲部位要比其他部分都软,便于弯折。Objet打印机能够实现在一个模型上同时打印软硬不同的材质,一次成型,“客户还可以自己通过调节参数,试验不同的软硬度,大大方便产品研发。”

  朱文博表示,在欧美、日本等地,这种技术已深入企业推出新品的整个环节之中,“IT行业尤其明显,比如苹果和佳能(微博),推出新款产品的速度极其快速,3D打印在设计新产品模型中起到的作用不可磨灭。”

  对此,上海工业设计协会秘书长王日表示,价格是制约国内企业的最主要因素之一,“更重要的是,企业看中设计、对新产品模型快速更新的需求还不是很迫切,有些还在不断压低设计成本等。”

  政府推动思考:既不能全信概念炒作,也要直视大势所趋

  科技部国家制造业资讯化培训中心三维数字化技术认证培训管理办公室(3D办)主任、3D动力网总裁鲁君尚表示,实际上3D打印技术并不是一夜间冒出来的,之前在国内叫做“快速成型”,至少已出现了20年左右,“赋予3D打印"第三次工业革命"等意义,实际上来自欧美国家的推动。经济危机后,欧美国家发展已经停滞,尤其需要制造业回归,这个时候老的生产方式已没有优势可言,随之3D打印技术顺理成章与之结合了起来。”

  据鲁君尚介绍,科研方面美国虽然居于领先水平,但我国的西安交大、清华大学等也有着顶尖的实力,“只是在商业化层面不如美国的公司做得那么强。”当前,不少令人感到十分科幻的3D打印案例不断从国外传来,比如打印房屋、打印鲜肉、打印整支AK47步枪等令人感到惊奇。鲁君尚表示:“最近这么多3D打印新闻冒出来,这中间很多只是噱头,主要是美国两家从事3D打印的上市公司巨头(Stratasys和3D Systems)在背后推动。或者只是实验性质,根本没有推向应用。”

  在不能全信概念炒作的同时,鲁君尚认为3D打印机带来的生产方式革新趋势,仍值得国内各界重视。“抛开各种噱头和泡沫,为了把握3D打印的"社会化制造"大势所趋,还是必须提醒国内从业者尽早起步。”

  日前有消息称,奥巴马政府拨款3000万美元,建立了美国国家级3D打印添加剂工业研究中心,并计划第一步投入5亿美元用于3D打印,声称要确保美国制造业不继续流失到中国和印度。王日华表示,上海工业设计协会曾计划在今年举行一项国际3D打印交流活动,目的也是推动政府进一步认识到3D打印对未来社会发展的重要意义。在他看来,3D打印技术在上海的推进不如浙江杭州等地,3D打印技术落户企业也有所滞后,“如果企业感觉使用的成本还是过高,政府层面可否在一些工业设计园区内建一些有3D打印服务的公共服务平台至少在第一二年投入资金支持,将成本降低下来,让企业先用起来。”

  (证券时报网快讯中心)