刀叉、拖鞋、iPod外殼、眼鏡……不久的將來,你在家就能“打印”出這些物件。對,絕對貨真價實的立體塑料制品!
咔嚓!——沒錯,你又踩在自己的手機上了。“也難怪,它總會出現在房間的任何角落。”你心里那個自責的聲音小聲嘀咕。這一下,就像剛被河馬的大腳猛地壓過一樣,手機殼變成了無數碎片……補救措施:你只能硬著頭皮,冒著烈日,在擁擠的公交車里忍耐三刻鐘,氣急敗壞地趕到商店,祈禱能夠找到和你手機型號相符的配件……總之,這真不是一個所謂的休閑午后!
得了,別太煩惱了。過不了多久,這種煩心事很快就能得到解決。你只需安坐家中,就能借助打印機,自己造出踩碎的配件。對,一臺3D打印機!就像吞下成打紙張的打印機一樣,它也只是計算機的一種外圍設備。但這種打印機可以使我們足不出戶,在家里就制造出立體的物件!將它與電腦連接,上網找到破碎物品(如手機外殼)的描述文件。有了這翔實的圖紙,你只需點擊3D打印機程序中的“打印”鍵,物體的制造就開始了!“打印”完成后,你就能馬上得到實物,那就像從烤箱中取出水果派一樣簡單……一會兒工夫,你的手機就煥然一新了!
激光束使液態樹脂凝固
不可思議,不是嗎?而且這并不是科幻,因為制造立體物件的打印機已經存在。許多工業企業(汽車、飛機制造商)在工廠和車間里使用這類設備已將近20年。這些機器運用的是美國學者查爾斯·哈爾(Charles Hull)于上世紀80年代研發成功的激光固化快速成型(stereolithography)技術。它通過紫外線激光照射液態樹脂,使其凝固,從而自動加工物體。激光的優勢在于其光束很窄,可以精確地按照目標物體的輪廓使樹脂固化。在激光的加工下,物體就像千層餅一樣,一層又一層地在機器中逐漸成型。
即刻設計,即刻制造
對于工業企業來說,激光固化快速成型具有巨大優勢:它能使圖紙上的簡單理念迅速轉化為可以拿在手上從各個角度觀察的具體實物。“在設計新產品時特別有用。”3D Systems法國分公司總經理若埃爾·德拉努對此評論道,“以電信器材生產商為例。在批量生產某種新型手機前,設計者希望看到‘真實’的原型。這樣可以檢測其手感,評估其靈便與否。”但不要以為激光固化快速成型只能用于生產模型!某些汽車生產商,如雷諾公司早已將這一技術運用到汽車車身的一些部件或儀表盤的生產中。事實上,它們用極其堅固的材料制造,可以直接裝配到F1賽車上。
趨向大眾的價格
總之,激光固化快速成型機在工業領域已不可或缺。但這些設備往往體積龐大(有時寬達2米)。這種“大衣櫥”式的塊頭置身于車間中沒有問題,但在辦公室或房間里卻顯得甚為臃腫……于是,人們動起了腦筋,將這種技術應用于體積更小的機器,以制造小型的物件。這就是我們講了半天的3D打印機,它可以像其他辦公設備一樣,連接到一個信息網絡上。只是到目前為止,這種設備仍很昂貴,價格在5萬歐元以上! 但這種機器馬上就要降價了。3D Systems公司的最新產品(用樹脂制造物品的V-Flash型)很快就將以不到1萬歐元的價格在歐洲市場推出。當然,這一價格還是相當可觀。但不管怎樣,真正的技術發燒友決不會猶豫,就像在幾年以前,他們以這種價格購買等離子電視機一樣。“價格將繼續下調。”若埃爾·德拉努說道,“我認為2015年之前,3D打印機的價格就將降至2000~2500歐元。到了這個階段,普通大眾就會開始關注這類產品了。”在此之前,我們甚至可以不用花大價錢,在家里DIY一臺機器。
人人都有3D打印機
更小、更便宜……3D打印機也許正處于飛躍發展的前夕。“我認為這可以與近幾十年,個人電腦的普及過程相提并論。”若埃爾·德拉努預言。是的,上世紀60年代,電腦的體積巨大(像電冰箱一樣),價格也很貴(1萬歐元、甚至10萬多歐元),只有極少用戶(特別是軍隊)才能裝備。但在今天,你能想象沒有電腦的日子嗎?20多年后,3D打印機也許也將成為許多家庭必不可少的一部分……到那時,一切就將變得如同生理反射那樣簡單:按下按鈕,就能造出幼兒玩具、遙控器外殼,或是為午后野餐制作塑料杯!