無所不能的未來將會(huì)由3D打印給我們帶來？
2012年4月，英國聞名雜志《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》報(bào)導(dǎo)稱“3D打印將推進(jìn)第三次工業(yè)革命”。而科技雜志《連線》十月刊則將《3D打印機(jī)改變世界》作為封面報(bào)導(dǎo)。在《福布斯》雜志《3D打印能否在改變這個(gè)世界》一文中，作者設(shè)想了一個(gè)3D打印大顯神通的情形：
你正在一艘橫渡太平洋的集裝箱貨船上前往舊金山海岸的港口。低速的引擎驅(qū)動(dòng)著宏大的船體盡力而拼命地追趕著交貨時(shí)刻。引擎的轟動(dòng)在船體間回旋，輕輕地?fù)u晃著你進(jìn)入夢鄉(xiāng)。正在這時(shí)，你的機(jī)輪長叫醒你并通知你一個(gè)可憐的音訊——PLS泵的供應(yīng)閥失效了，如今你的船成了一個(gè)漂浮在水面上的宏大鐵塊。作為船長，你并不知道PLS泵是啥，可是從機(jī)輪長煩躁的口氣和懊喪的表情中，你理解了，他沒有備用零件去交換它，也無法在這艘船上制作一個(gè)如此雜亂的零件。你的貨品注定要延遲了，等候你的將是各種催命的衛(wèi)星電話……
3D打印在這種情況下，成為一個(gè)能夠的解決方案。若是咱們把這艘船上的每一個(gè)零件，從螺母到螺栓，包含最雜亂的引擎部件的3D CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）文件，都存儲(chǔ)在電腦上，在任何零件損壞的時(shí)分，運(yùn)用一臺(tái)3D打印機(jī)，就可以在幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)的時(shí)刻里依照需要“打印”出相應(yīng)的零件，全部難題就方便的解決了。
令人興奮的是，這些情形很快就會(huì)從設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。據(jù)本月1日Tech Crunch報(bào)導(dǎo)，國際首款3D打印汽車Urbee 2問世了，它是一款混合動(dòng)力汽車，絕大多數(shù)零部件來自3D打印。要注意的是，這次不是玩具，而是真實(shí)能開上馬路的汽車。
3D打印的奇特之處還在于，它甚至可以用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出來的細(xì)胞介質(zhì)打印出一塊真實(shí)的鮮肉或一段人體器官，或用糖物質(zhì)混合物打印出一個(gè)完好的血管安排，這對推進(jìn)臨床醫(yī)學(xué)以及人體器官移植等方面的開展，有極其重要的研討價(jià)值。據(jù)英國《每日郵報(bào)》上月5日報(bào)導(dǎo)，英國研討人員初次用3D打印機(jī)打印出胚胎干細(xì)胞，干細(xì)胞鮮活且保有開展為其他類型細(xì)胞的才能。研討人員說，這種技能或可制作人體安排以測驗(yàn)藥物、制作器官甚至直接在人體內(nèi)打印細(xì)胞。運(yùn)用3D打印技能打印人體器官的另一個(gè)長處是，它用的資料是人體細(xì)胞尤其是患者的自體細(xì)胞，這會(huì)削減排擠的可能性。
何為3D打??？
“打印”這個(gè)詞自身，在傳統(tǒng)含義上，是二維（2D）的，本質(zhì)上是將二維的信息轉(zhuǎn)移到平面上去的進(jìn)程。可是，但是，任何一個(gè)三維的物體，總是能劃分成一系列具有有限厚度的二維平面的總和。所以打印三維物體，只需分層進(jìn)行，每一層與傳統(tǒng)含義的打印是共同的，僅僅每一層的厚度應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)小于三維物體的特征尺度，再通過打印所用的“油墨”層層粘兼并固化。
具體來說，傳統(tǒng)的打印就如運(yùn)用一般打印機(jī)打印一封信：輕點(diǎn)電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數(shù)字文件便被傳送到一臺(tái)噴墨打印機(jī)上，它將一層墨水噴到紙的外表以構(gòu)成一副二維圖畫。而在3D打印時(shí)，軟件通過電腦輔助設(shè)計(jì)技能（CAD）完結(jié)一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機(jī)上，后者會(huì)將接連的薄型層面堆疊起來，直到一個(gè)固態(tài)物體成型。3D打印機(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的差異在于它運(yùn)用的“墨水”是實(shí)實(shí)在在的原資料和特別的膠水。
事實(shí)上，3D打印歸于疾速成型技能（Fast Prototyping）的一種，它的專業(yè)說法應(yīng)該是“增材制作”技能（Additive Process），包含疾速原型制作技能和高性能金屬構(gòu)件直接制作技能兩大類。
如今媒體報(bào)導(dǎo)的3D打印制作技能，首要是指疾速原型制作技能。這項(xiàng)技能上世紀(jì)80年代就開端開展起來了，包含“3D打印”、“立體打印”、“疊層實(shí)體外型”、“熔融堆積外型”、“選擇性激光燒結(jié)”等五大類。首要制作由樹脂、白臘、陶瓷等資料組成的尺度較小的原型樣件或模型，這些原型樣件原則上不能直接用于配備制作，但可以縮短新產(chǎn)物研制周期，下降產(chǎn)物研制和制作本錢。
高性能金屬構(gòu)件直接制作技能首要選用高功率激光束（或電子束）對粉末或絲材進(jìn)行逐層熔化、疾速凝結(jié)逐層堆積、直接制作出全細(xì)密高性能金屬零部件，具有無需重型鑄造配備及鑄造模具、資料利用率高、加工量小、柔性高效等長處，被譽(yù)為是一種“革命性”的短周期、低本錢、數(shù)字化制作技能。由于運(yùn)用銑削加工等傳統(tǒng)制作辦法進(jìn)行成型時(shí)，要從大塊物料中去掉不需要的有些，造成對物料的浪費(fèi)。以飛機(jī)上運(yùn)用的鈦合金全體葉盤為例，鍛件毛坯分量為1500公斤，通過加工切削打磨后，結(jié)尾零件則只要100公斤，只利用了原有資料的6.67%。而運(yùn)用3D打印制作相同的部件，只要很少的后續(xù)過程從制成部件上去掉資料，使得資料的利用率極大地進(jìn)步。