美國(guó)科幻作家羅伯特·希克利曾在小說(shuō)中這樣寫(xiě)道：如果有一臺(tái)“萬(wàn)能制造機(jī)”，只要按下按鈕，對(duì)著機(jī)器發(fā)出指令，“我要直徑4厘米的螺帽”，機(jī)器閘板就會(huì)緩緩打開(kāi)，一個(gè)螺帽赫然出現(xiàn)在眼前。如今，科幻小說(shuō)里描述的場(chǎng)景正逐漸變成現(xiàn)實(shí)。入駐南京江寧濱江開(kāi)發(fā)區(qū)的南京寶巖自動(dòng)化有限公司已自主研發(fā)出3D打印機(jī)，不僅能打印手機(jī)座、茶杯、梳子等生活用品，還能打印齒輪、螺帽、零部件等精密模型。

打印：如同做蛋糕裱花

昨天，在南京寶巖自動(dòng)化有限公司辦公室，記者見(jiàn)到了這臺(tái)神奇的機(jī)器。它的外觀與普通打印機(jī)并無(wú)太大區(qū)別，操作起來(lái)相當(dāng)簡(jiǎn)單。首先，在電腦上設(shè)計(jì)出產(chǎn)品模型，將各種數(shù)據(jù)和參數(shù)輸入電腦。然后，點(diǎn)擊電腦屏幕上的“打印”，一會(huì)工夫，連接著電腦的3D打印機(jī)就開(kāi)始忙碌起來(lái)，它從噴頭中一點(diǎn)點(diǎn)吐出絲線，如同做蛋糕裱花一樣一層層往上砌。不到2個(gè)小時(shí)，一個(gè)手機(jī)座就出現(xiàn)在記者面前。

“你現(xiàn)在所看到的手機(jī)座模型是打印出來(lái)的測(cè)試模型，它采用的絲材為ABS材料，這種材料適合生產(chǎn)的產(chǎn)品非常廣泛，如汽車(chē)內(nèi)的各種零配件、各類(lèi)辦公用品和機(jī)電類(lèi)產(chǎn)品等。”該公司總經(jīng)理黃巖介紹，他們研發(fā)的多款3D打印機(jī)產(chǎn)品均擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，除了多款小型家用型3D打印機(jī)，還生產(chǎn)冰柜大小的大型全彩色3D打印機(jī)，這些不同型號(hào)打印機(jī)的市場(chǎng)售價(jià)預(yù)計(jì)在1萬(wàn)元至25萬(wàn)元不等，今年企業(yè)還將投資600萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)3D打印機(jī)量產(chǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外僅有數(shù)家企業(yè)自主研發(fā)出3D打印機(jī)。

 
Objet 24 桌面型3D打印機(jī)

原理：一片一片疊加而成

那么3D打印機(jī)究竟是如何打印出立體物體呢?其實(shí)，3D打印技術(shù)和常見(jiàn)的2D打印技術(shù)在原理上幾乎一致，只不過(guò)換成了立體概念。用戶需要先用電腦軟件繪制設(shè)計(jì)三維圖形，3D打印機(jī)就會(huì)根據(jù)指令，以立體的方式從下到上一層一層噴涂原料，最終形成一個(gè)完整的產(chǎn)品。簡(jiǎn)單地說(shuō)，3D打印是斷層掃描的逆過(guò)程，斷層掃描是把某個(gè)東西“切”成無(wú)數(shù)疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，這些自帶粘性的材料疊加到一起，就成為一個(gè)立體物體。

與普通打印機(jī)不同，3D打印機(jī)使用的耗材是絲材、薄膜或粉墨，分別能打印出單色模型、多色模型，甚至是全彩色模型。其中，絲材直徑不到2毫米，一卷絲材長(zhǎng)達(dá)幾百米，它在噴頭中被加熱熔化成半液態(tài)，隨后被擠壓出來(lái)涂抹在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成一層薄片輪廓，再進(jìn)行下一層的作業(yè)，好像一層層“畫(huà)出”截面輪廓，如此循環(huán)，最終形成產(chǎn)品。

應(yīng)用：比傳統(tǒng)加工方法節(jié)省工時(shí)

“3D打印技術(shù)只需傳統(tǒng)加工方法10%——30%的工時(shí)。”黃巖說(shuō)，例如，常規(guī)工業(yè)設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)一個(gè)手機(jī)座，需要根據(jù)圖紙制作模具，再利用模具進(jìn)行生產(chǎn)，通常需要幾天甚至一周時(shí)間。而使用3D打印機(jī)，能直接跳過(guò)模具制作環(huán)節(jié)完成產(chǎn)品生產(chǎn)，只要兩三個(gè)小時(shí)就能打印出來(lái)，成本僅需幾十元。3D打印技術(shù)可用于工業(yè)設(shè)計(jì)、模具制造、動(dòng)漫玩具、生活用品等領(lǐng)域，不久的將來(lái)，3D打印機(jī)也許還將應(yīng)用于血管、心臟等器官的再造和移植等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

黃巖這樣描繪3D打印技術(shù)的未來(lái)場(chǎng)景：一個(gè)小朋友在家中設(shè)計(jì)好一個(gè)美術(shù)作品，只需輕點(diǎn)一下鼠標(biāo)，寫(xiě)字臺(tái)上的一臺(tái)3D打印機(jī)立刻打印出惟妙惟肖的三維模型，“如果使用不同材料的話，你甚至可以為家人打印一款美味的巧克力或一個(gè)逼真的建筑模型。”