3D打印技術(shù)已經(jīng)成為全球最受關(guān)注的新興技術(shù)之一,亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)、世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和濰坊市政府共建的“中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)加工和服務(wù)基地”,將運(yùn)用3D前沿技術(shù),培育發(fā)展壯大3D打印產(chǎn)業(yè),打造濱?,F(xiàn)代工業(yè)新城,引領(lǐng)濰坊傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí);開(kāi)展3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究,編制濰坊市3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,成立濰坊3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展顧問(wèn)團(tuán)隊(duì),統(tǒng)籌指導(dǎo)濰坊市3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展;充分利用全球化的渠道和會(huì)員網(wǎng)絡(luò),與歐美國(guó)家先進(jìn)的3D打印產(chǎn)業(yè)平臺(tái)及企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等搞好對(duì)接,對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行整體策劃包裝;規(guī)劃建立3D打印技術(shù)學(xué)院,培養(yǎng)3D打印產(chǎn)業(yè)高科技專(zhuān)業(yè)人才。
“制約我國(guó)3D打印機(jī)走向大眾的核心因素并不是價(jià)格,而是軟件環(huán)節(jié)的缺失。”現(xiàn)在3D打印機(jī)并不很貴,花幾千元錢(qián)就能買(mǎi)一臺(tái)太爾公司生產(chǎn)的UPPlus2型3D打印機(jī)。“普通家庭買(mǎi)得起3D打印機(jī)。但是由于缺少3D軟件服務(wù)和3D創(chuàng)意設(shè)計(jì),買(mǎi)了打印機(jī),也沒(méi)有多少東西可打。”“現(xiàn)在,生產(chǎn)的3D打印機(jī)是‘等米下鍋’。”
3D打印顛覆了傳統(tǒng)的制造模式,很多過(guò)去無(wú)法實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)意可以通過(guò)3D打印技術(shù)展現(xiàn)出來(lái)。但是,3D打印是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),采用材料逐層堆積的方法制造物體。也就是說(shuō),任何創(chuàng)意要變成產(chǎn)品,必須首先把人們大腦中的創(chuàng)意構(gòu)想變成數(shù)據(jù)模型,在計(jì)算機(jī)里表達(dá)出來(lái)。
清華大學(xué)機(jī)械工程系教授林峰指出,3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的巨大變化對(duì)其軟件設(shè)計(jì)提出了新的要求。他說(shuō),“過(guò)去,3D打印通常面向模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療衛(wèi)生等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,都是專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在做軟件的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì),并沒(méi)有普及的需要。但現(xiàn)在,3D打印已經(jīng)從高端工業(yè)走向大眾化,這就需要軟件和設(shè)計(jì)也向大眾化轉(zhuǎn)型。”
登錄比利時(shí)Materialise公司的i.materialise.com網(wǎng)站,在網(wǎng)站的gallery板塊,看到很多DIY的設(shè)計(jì),有36PencilBowl儲(chǔ)物籃、Vova臺(tái)燈、水陸兩棲汽車(chē)模型、各種飾品,等等,種類(lèi)繁多。Materialise公司執(zhí)行副總裁巴特·舒仁告訴,公司有專(zhuān)門(mén)的人員針對(duì)大眾市場(chǎng)需求對(duì)3D打印產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì),每個(gè)產(chǎn)品的顏色、尺寸等很多特征都是可調(diào)的,顧客可以根據(jù)自己的喜好個(gè)性化定制產(chǎn)品。“近幾年,這部分業(yè)務(wù)的市場(chǎng)拓展非??臁?rdquo;
“目前我國(guó)在發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)中,更多地關(guān)注打印材料、設(shè)備等硬件問(wèn)題,數(shù)據(jù)建模、創(chuàng)意造型等軟件環(huán)節(jié)并沒(méi)有得到足夠的重視。”林峰認(rèn)為,這將嚴(yán)重制約我國(guó)面向大眾市場(chǎng)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
綁定3D打印設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與打印機(jī)是可以實(shí)現(xiàn)的,但需要整個(gè)行業(yè)的共同推動(dòng)。他說(shuō),“硬件生產(chǎn)廠商要建立一種基礎(chǔ)的保護(hù)機(jī)制,給軟件設(shè)計(jì)者提供一個(gè)接口,讓他們按照要求提供數(shù)據(jù)。這樣,我們就能知道下載的3D打印設(shè)計(jì)是否付費(fèi),打印了幾件。”“在這種模式下,管理部門(mén)還能通過(guò)數(shù)據(jù)加密等方式對(duì)3D打印槍支進(jìn)行有效管理。”郭戈預(yù)測(cè),培育形成面向大眾的市場(chǎng),至少還要5—10年。
最新發(fā)布的Windows8.1預(yù)覽版已經(jīng)可以支持驅(qū)動(dòng)3D打印設(shè)備。這傳遞出一個(gè)信號(hào),微軟已經(jīng)意識(shí)到3D打印產(chǎn)業(yè)對(duì)操作系統(tǒng)帶來(lái)的機(jī)會(huì)和市場(chǎng)空間。“這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起我們的高度關(guān)注。提升我國(guó)3D打印軟實(shí)力已經(jīng)刻不容緩。”
3D打印的成本在2010年驟減,單臺(tái)機(jī)器價(jià)格由20000美元降至不足1000美元。2012年,福布斯發(fā)表了一篇文章,當(dāng)中提到了某集團(tuán)希望在線(xiàn)設(shè)計(jì)并制造塑料槍的計(jì)劃,但計(jì)劃中不包括子彈。
近期美軍已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試3D打印技術(shù)。美軍快速裝備部隊(duì)(REF)認(rèn)為,可以通過(guò)制造部分零部件并直接提供給軍隊(duì),以縮短時(shí)間,并滿(mǎn)足在東南亞地區(qū)的作戰(zhàn)行動(dòng)需求。因此,美國(guó)快速裝備部隊(duì)建立了移動(dòng)遠(yuǎn)征實(shí)驗(yàn)室(ELM),實(shí)際上是一個(gè)數(shù)字加工工作室。
ELM實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)20英尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱,其中裝備了3D打印機(jī)、計(jì)算機(jī)輔助銑削機(jī)、激光切割器、等離子切割器和水刀等。此外,該實(shí)驗(yàn)室還有包含發(fā)電機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)及衛(wèi)星通訊設(shè)備。ELM實(shí)驗(yàn)室造價(jià)280萬(wàn)美元,這其中不包含設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員的工資。
目前,ELM實(shí)驗(yàn)室致力于制造已有系統(tǒng)和平臺(tái)的小部件和配件等,這實(shí)際是由3D打印機(jī)的尺寸所限。目前3D打印技術(shù)還不能制造由不同材料組成的復(fù)雜物品,譬如子彈。但3D打印技術(shù)剛剛起步,未來(lái)的3D打印機(jī)將具有更大尺寸,并有能力制造武器系統(tǒng)、軍用車(chē)輛甚至飛機(jī)的組件。
理論上說(shuō),今后可以將3D打印機(jī)用于作戰(zhàn)地區(qū)。3D打印機(jī)可就地取材,根據(jù)電腦中儲(chǔ)存的數(shù)字圖像大量復(fù)制生產(chǎn)出源源不斷的軍事裝備,并使用機(jī)器人進(jìn)行零件組裝。