談到3D，您的第一感受是什么？神奇、驚艷、不可思議、遙不可及？其實(shí)，3D并不是一個(gè)新的概念，早在20世紀(jì)80年代，3D打印機(jī)就已經(jīng)被發(fā)明，只是由于成本高、技術(shù)還不太成熟，并沒有獲得大規(guī)模的應(yīng)用。從本期開始，《震旦月刊》將以連載的方式，從工作原理、案例應(yīng)用、發(fā)展前景等方面帶您認(rèn)識(shí)陌生但不遙遠(yuǎn)的3D世界。

3D打印的實(shí)現(xiàn)

3D打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式有多種。其中，“熔融沉積成型”被廣泛應(yīng)用于從較低價(jià)位款式到高精度、高價(jià)位的高端款式。近年來，這種方式的打印機(jī)不斷出現(xiàn)，越來越輕量化，更易用，小企業(yè)和個(gè)人也可負(fù)擔(dān)得起，推動(dòng)了3D打印機(jī)熱潮的興起。

熔融沉積成型是通過細(xì)細(xì)的噴嘴，自上而下擠出加熱熔化的材料，一層層疊加成型品切片的方式。其原理與地形圖的立體模型十分相似。就像是從水平面開始逐層疊加薄層一樣。

但是，對(duì)于像樹枝一樣向空中伸展的部分，因?yàn)橄路降目臻g沒有任何支撐，所以通過熔融沉積成型無法實(shí)現(xiàn)。這就需要事先利用其他材料，制作用來支撐的底座。這種材料叫做支撐材料，要在成型結(jié)束后清除。

震旦目前經(jīng)銷的美國Stratasys公司的“靈感系列”3D打印機(jī)，采用的就是熔融沉積成型的3D打印技術(shù)，它是世界上目前最為流行的3D打印技術(shù)之一。

從設(shè)計(jì)到教育以及工業(yè)生產(chǎn)

如果說3D打印早些年不普及，一個(gè)重要的原因就是所使用材料的復(fù)雜性。但是，現(xiàn)在越來越多的3D打印機(jī)可以使用一般塑料產(chǎn)品廣泛采用的ABS塑料作為成型材料。通過使用ABS這種“真正的塑料”，強(qiáng)度、組裝性能，等都可以在設(shè)計(jì)的初期階段進(jìn)行確認(rèn)。成型品如果要想直接作為商品銷售，還可以進(jìn)行研磨和涂裝。

在教育產(chǎn)業(yè)，3D打印機(jī)為學(xué)生設(shè)計(jì)的項(xiàng)目帶來了極大的好處。根據(jù)系統(tǒng)能夠快速地以不同的比例制造各種模型，為團(tuán)隊(duì)節(jié)省了時(shí)間，從而能將更多的精力放在工程、設(shè)計(jì)和工藝的科學(xué)層面上。

在設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，3D打印機(jī)創(chuàng)建的模型常?？梢越沂境隽艘恍┰O(shè)計(jì)中需要考慮的問題，這些問題生產(chǎn)者運(yùn)作更加簡便。只有當(dāng)你看到實(shí)際的東西擺在面前時(shí)，才會(huì)認(rèn)識(shí)到形式和功能應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一。設(shè)計(jì)中那些部分是多余的，哪些設(shè)計(jì)可以更合理，哪些設(shè)計(jì)還有缺陷，一個(gè)原型有助于與制造商和組件供應(yīng)商一起進(jìn)行討論，甚至在周末將原型帶回家研究。

快來解放你的創(chuàng)造力

除了材料的復(fù)雜性外，操作的不方便也是早期3D打印機(jī)沒有大規(guī)模應(yīng)用的原因之一?，F(xiàn)在，眾多的3D打印機(jī)品牌將專業(yè)3D打印技術(shù)引入桌面或小型團(tuán)隊(duì)工作空間，根據(jù)適用領(lǐng)域的不同，可選擇不同的型號(hào)，設(shè)計(jì)軟件操作越來越方便，擺在辦公室，甚至感覺不到身邊有個(gè)“高科技的家伙“正忙的不亦樂乎。很快您會(huì)意識(shí)到過去在沒有3D打印機(jī)的條件下完成設(shè)計(jì)是多么困難。您開啟的不僅僅是一臺(tái)3D打印機(jī)，它還是催生創(chuàng)意的引擎。

發(fā)現(xiàn)并抓住自己閃現(xiàn)的靈感。以前所未有的方式對(duì)您的創(chuàng)意進(jìn)行測試、討論和完善。您還在等什么？想到就能做到，馬上借助3D打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)您的偉大創(chuàng)意吧！