【集萃网观察】近些年迅速发展的三维印刷技术，让许多原来只在科幻作品中出现的场景变成了现实。几百年前，古登堡印刷引发了世界变革，而现在，很多人在说，这种理论上可以“打印”一切的三维印刷术可能会掀起“新一轮工业革命”，彻底改变制造业，前所未有地彻底激发人类的想象力。　　
　　想象一下这样的生活：周末就是好朋友小丽的生日，她很喜欢美丽的花儿。于是，你花了一个上午，在网上设计了一个玫瑰花状的虚拟台灯，然后点击了“打印”。第二天，玫瑰花台灯寄到了小丽家门口。　　
　　坏消息传来，你远方的侄子小峰突然在交通事故中失去了一只手臂。你打“飞的”去看他。候机时，你用手里的智能手机，把他最喜欢的电脑游戏人物设计了一番，然后点击了“打印”。到了医院，小峰正挥舞着刚寄到的塑料游戏玩具跟你打招呼。同时，医生也带来了好消息：新的生物手臂已经“打印”好，马上就可以给小峰安上了。　　
　　这一切，并不全是科幻！近些年迅速发展的三维印刷技术，让许多原来只在科幻作品中出现的场景变成了现实。几百年前，古登堡印刷引发了世界变革，而现在，很多人在说，这种理论上可以“打印”一切的三维印刷术可能会掀起“新一轮工业革命”，彻底改变制造业，前所未有地彻底激发人类的想象力。
    历史

    不再是科学家的专利　　
　　这样的生活并不仅仅是想象，有一些已经真真切切地发生了。　　
　　近期，距离英国巨石阵不远的威尔特郡的航空工程师们利用三维印刷技术，“打印”出了世界上首架三维印刷飞机。这架飞机还很小，机翼仅1.5米长，可以被一个人举起，通过遥控飞行。　　　工程师们先用电脑设计出一架虚拟的飞机模型，接着，激光机器按照虚拟模型，一点点组装出塑料机身和各个零部件。　　
　　如果要优化飞机的动力结构，工程师们只要在电脑屏幕上操作，改进后的飞机零部件就会很快再度被“印”出来。这个方法和传统的飞机制造不同，后者如同其它任何传统制造，需要花费大量的时间和金钱，在同一条生产线上，对一架新型 飞机反复组装修改，直到完成。
一个明朗的傍晚，在电脑操控下，这架轻便飞机从草地安置的起飞架上起飞，直冲天空，工程师们发出了欢呼声。这群热爱飞机的工程师坚信，某一天，大飞机的零部件甚至机身也可以借用三维印刷技术快捷经济地“打印”出来。　　
　　事实上，如今的三维印刷技术早在20年前就已出现，但最早的运用只是原型设计，比如在一些科学实验室或汽车制造和航空公司中，会先花很多钱打造出一个原型，设计完成后，生产线再开始重复生产一样的产品。
    流程　　
　　电脑 打印机=一切
　　在成熟的三维印刷时代，足不出户制造出一个物件，完全不是难事。　　
　　你先在家中的电脑上设计出任何一个想要的模型，小到珠宝、家具、衣服，大到自行车、汽车零部件，都可以随心所欲地设计。如果有时间，可以精心地打磨一下物体的结构、形状和颜色等各个细节。然后，点击电脑屏幕上的“打印”。　　
　　紧接着，旁边的一台生产设备(我们可以称之为“打印机”)就开始轰轰作响，一点点把虚拟的三维图像打造成真。它可能从喷嘴中一点点喷出原材料，像砌墙一样一层层往上砌；也可能在胶水或激光的帮助下先造出一个树脂、金属或塑料的结构模型，然后一点点往上添东西。不管怎样的制作流程，细节都是一点点添加的，因此，三维印刷技术还有另外一个名字，叫做“添加印刷技术”。　　
　　最终，电脑屏幕中的那个物体，比如一个汽车零件、一盏台灯或一把小提琴，就这么从屏幕中走出，展示在你眼前。　　
　　三维印刷技术的美妙在于，如果东西不太大，材料不那么复杂的话，你就完全可以在家中，借用一台电脑和一个简单的生产设备就可以自己生产出来。只要有充足的空间摆放更大的生产设备，你同样也可以自己生产出更大的产品。
    原理　　
　　一层一层“叠罗汉”　　
　　某种意义上说，三维印刷是二维平面印刷的叠加，它先把计算机设计出的图形用激光束打印出平面的“层”图像，有的时候，每一层甚至只有100微米。　　
　　每扫出一层图像，机器就会铺上一些聚酰胺塑料粉、不锈钢粉或钛粉，激光的热量让两层之间的特殊粒子紧密胶合在一起。一层加一层，原先平面的物质就叠加成最终的立体物。　　
　　这有点像是烘烤时膨胀后的蛋糕，因为其结构松散，你甚至还可以逆向拆除产品，就好像从沙堆中抽出一个玩具。　　
　　如果要印刷更结实的物体，只要把激光束替换成电子束，它可以令粉状颗粒彻底融化，令物体层级之间更加紧密胶合。　　
　　三维印刷技术，完全省去了金属切割、研磨等步骤，因此，它给了设计者无限的自由。　　
　　在一些制造业比如飞机设计中，三维印刷可以改变高昂造价的历史。二战时，曾经出现了一种史上最昂贵的战斗机“超级海军喷火”机，它创造了一种特殊的椭圆形机翼，但是其复杂的制造过程却成了当时工程师们的噩梦。　　
　 “在三维印刷术的帮助下，我们可以回归到纯粹的设计形式，探索各类空气动力的数学可能。”制造了三维印刷飞机的工程师凯恩说。他们造出来的这架飞机，仅花了5000英镑，2天设计，5天“打印”。工程师说，今后，这种针对个体用户的设计制造时间甚至可以缩短到几分钟。
来源:新京报

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