刀叉、拖鞋、iPod外壳、眼镜……不久的将来,你在家就能“打印”出这些物件。对,绝对货真价实的立体塑料制品!
咔嚓!——没错,你又踩在自己的手机上了。“也难怪,它总会出现在房间的任何角落。”你心里那个自责的声音小声嘀咕。这一下,就像刚被河马的大脚猛地压过一样,手机壳变成了无数碎片……补救措施:你只能硬着头皮,冒着烈日,在拥挤的公交车里忍耐三刻钟,气急败坏地赶到商店,祈祷能够找到和你手机型号相符的配件……总之,这真不是一个所谓的休闲午后!
得了,别太烦恼了。过不了多久,这种烦心事很快就能得到解决。你只需安坐家中,就能借助打印机,自己造出踩碎的配件。对,一台3D打印机!就像吞下成打纸张的打印机一样,它也只是计算机的一种外围设备。但这种打印机可以使我们足不出户,在家里就制造出立体的物件!将它与电脑连接,上网找到破碎物品(如手机外壳)的描述文件。有了这翔实的图纸,你只需点击3D打印机程序中的“打印”键,物体的制造就开始了!“打印”完成后,你就能马上得到实物,那就像从烤箱中取出水果派一样简单……一会儿工夫,你的手机就焕然一新了!
激光束使液态树脂凝固
不可思议,不是吗?而且这并不是科幻,因为制造立体物件的打印机已经存在。许多工业企业(汽车、飞机制造商)在工厂和车间里使用这类设备已将近20年。这些机器运用的是美国学者查尔斯·哈尔(Charles Hull)于上世纪80年代研发成功的激光固化快速成型(stereolithography)技术。它通过紫外线激光照射液态树脂,使其凝固,从而自动加工物体。激光的优势在于其光束很窄,可以精确地按照目标物体的轮廓使树脂固化。在激光的加工下,物体就像千层饼一样,一层又一层地在机器中逐渐成型。
即刻设计,即刻制造
对于工业企业来说,激光固化快速成型具有巨大优势:它能使图纸上的简单理念迅速转化为可以拿在手上从各个角度观察的具体实物。“在设计新产品时特别有用。”3D Systems法国分公司总经理若埃尔·德拉努对此评论道,“以电信器材生产商为例。在批量生产某种新型手机前,设计者希望看到‘真实’的原型。这样可以检测其手感,评估其灵便与否。”但不要以为激光固化快速成型只能用于生产模型!某些汽车生产商,如雷诺公司早已将这一技术运用到汽车车身的一些部件或仪表盘的生产中。事实上,它们用极其坚固的材料制造,可以直接装配到F1赛车上。
趋向大众的价格
总之,激光固化快速成型机在工业领域已不可或缺。但这些设备往往体积庞大(有时宽达2米)。这种“大衣橱”式的块头置身于车间中没有问题,但在办公室或房间里却显得甚为臃肿……于是,人们动起了脑筋,将这种技术应用于体积更小的机器,以制造小型的物件。这就是我们讲了半天的3D打印机,它可以像其他办公设备一样,连接到一个信息网络上。只是到目前为止,这种设备仍很昂贵,价格在5万欧元以上! 但这种机器马上就要降价了。3D Systems公司的最新产品(用树脂制造物品的V-Flash型)很快就将以不到1万欧元的价格在欧洲市场推出。当然,这一价格还是相当可观。但不管怎样,真正的技术发烧友决不会犹豫,就像在几年以前,他们以这种价格购买等离子电视机一样。“价格将继续下调。”若埃尔·德拉努说道,“我认为2015年之前,3D打印机的价格就将降至2000~2500欧元。到了这个阶段,普通大众就会开始关注这类产品了。”在此之前,我们甚至可以不用花大价钱,在家里DIY一台机器。
人人都有3D打印机
更小、更便宜……3D打印机也许正处于飞跃发展的前夕。“我认为这可以与近几十年,个人电脑的普及过程相提并论。”若埃尔·德拉努预言。是的,上世纪60年代,电脑的体积巨大(像电冰箱一样),价格也很贵(1万欧元、甚至10万多欧元),只有极少用户(特别是军队)才能装备。但在今天,你能想象没有电脑的日子吗?20多年后,3D打印机也许也将成为许多家庭必不可少的一部分……到那时,一切就将变得如同生理反射那样简单:按下按钮,就能造出幼儿玩具、遥控器外壳,或是为午后野餐制作塑料杯!