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3D打印技術(shù)在原理上并不復(fù)雜。與傳統(tǒng)制造業(yè)在材料上做減法不同，它奉行的是加法守則。要打印一個(gè)東西，你首先要有一張3D立體圖，配套的軟件會(huì)把這張圖上的物體進(jìn)行一系列數(shù)字切片，并將切片信息傳送到打印機(jī)，打印噴頭立刻啟動(dòng)，根據(jù)切片信息，一層層極薄地堆疊出立體物件。
在這一核心“秘笈”指導(dǎo)下，不同打印機(jī)有不同的流派打法，而使用的“墨水”則是其中的關(guān)鍵。
在北京北五環(huán)外永豐科技園的北京計(jì)算中心，一臺(tái)售價(jià)160萬(wàn)元人民幣的Objet3D打印機(jī)，已經(jīng)在這里服務(wù)一年有余。這臺(tái)雙缸洗衣機(jī)大小的銀灰色打印機(jī)，使用光敏樹脂耗材，這是一種遇紫外線照射會(huì)立刻變硬的特殊材料，另外一種支撐材料也必不可少。在電腦的三維數(shù)據(jù)圖像的控制下，打印機(jī)的六個(gè)噴頭以16微米的厚度，一層層噴出液態(tài)材料，物體的部分使用光敏樹脂，其余部分則噴出填充材料，每噴一層，就進(jìn)行一次紫外線照射，液態(tài)材料隨即變硬。
打印完成后，最初從打印機(jī)肚子里拿出的是一個(gè)立方體，需要再給它洗個(gè)澡，沖去填充材料，打印的東西就“水落石出”了。
Stratasys公司使用的則是一種叫做“熔積成型”的技術(shù)，整個(gè)流程是將一根粗的塑料繩，在噴頭內(nèi)熔化液體，一層層沉積塑料纖維成型。還有一些系統(tǒng)使用粉末微粒作為打印介質(zhì)，最常用的是石膏粉，粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴頭噴出的液態(tài)粘合劑進(jìn)行固化，或者用“激光燒結(jié)”，熔鑄成指定形狀。
耗材的擴(kuò)展，決定了3D打印機(jī)的能力邊界。
受到耗材的限制，3D打印最初的應(yīng)用主要局限在樣品制作。汽車零部件制造商或齒科醫(yī)生在完成一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，往往需要用一臺(tái)3D打印機(jī)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)打印出其設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，反復(fù)修改后再投入到規(guī)模化的生產(chǎn)線制造，這種樣品制作方式相比傳統(tǒng)的模型制作極大地節(jié)約了時(shí)間和材料成本。
隨著可供打印使用的耗材的不斷拓展，3D打印也逐漸具備了制作成品的可能。這是3D打印技術(shù)一個(gè)質(zhì)的飛躍，這種變化在最近兩年才逐步發(fā)生。2011年，鈦合金和不銹鋼材料的使用，使波音公司開始用這種技術(shù)直接打印飛機(jī)機(jī)翼，當(dāng)然這種打印機(jī)的體型和價(jià)格都在另一個(gè)層級(jí)上。
目前，僅Objet一家公司已經(jīng)可以使用14種基本材料并在此基礎(chǔ)上混搭出107種材料，兩種材料的混搭使用、上色也已經(jīng)是現(xiàn)實(shí)。這些材料的價(jià)格便宜的幾百塊（人民幣）一公斤，最貴的要4萬(wàn)元左右。
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