從去年底開始，3D打印一下子火了。3D打印的概念時常見諸媒體，各路科技“大拿”放話3D打印將改變世界，與3D打印沾邊的股票也是頗受追捧，有的人花費數(shù)萬元買來桌面3D打印機嘗鮮，還有的人想靠3D打印掘金創(chuàng)業(yè)。
不過，更多人對這一新興科技還是有點云里霧里。為此，記者日前到北京市計算中心、北京工業(yè)設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地的全國首家3D打印體驗館進行了一番探訪，并親自體驗了一把3D打印。
記者體驗
【體驗地點】北京市計算中心。國內(nèi)最早一批計算中心之一，2010年斥資百萬元從國外引進了一批工業(yè)級3D打印設(shè)備，并成立了專門的3D打印實驗室。該實驗室除了向企業(yè)提供3D打印開模等服務(wù)外，還不定期地向中小學生開放參觀，普及3D打印知識。
【體驗任務(wù)】用3D打印“復(fù)制”一個30厘米高大衛(wèi)頭像。
【打印器材】國外進口價值超過百萬元的工業(yè)級別3D打印機，打印材料為工業(yè)級別的光敏樹脂。
【體驗耗時】全程耗時兩個半小時。
>>步驟一：掃描
工作人員首先在一個石膏制的大衛(wèi)頭像上貼滿感應(yīng)坐標點，然后用手持掃描儀對準大衛(wèi)頭像進行掃描。此時，通過數(shù)據(jù)傳感線與手持掃描儀相連的電腦上就會呈現(xiàn)出大衛(wèi)頭像的立體三維模型。
據(jù)介紹，現(xiàn)有的掃描設(shè)備分為大型掃描儀、手持掃描儀和白光掃描儀等三種，前兩種的工作原理相似，都需要在被掃描的物體上放置感應(yīng)坐標裝置，這些感應(yīng)坐標裝置的作用是體現(xiàn)被掃描物體的表面紋理，從而構(gòu)建三維數(shù)字模型。對于能夠掃描建筑物的大型掃描儀來說，感應(yīng)坐標裝置的大小相當于一個個足球。白光掃描儀類似于照相機，通過后期自動拼接的方法形成三維立體的數(shù)字模型，精密度比較差。
>>步驟二：建模
工作人員運用專業(yè)的模型軟件，對通過掃描構(gòu)建的大衛(wèi)頭像三維數(shù)據(jù)模型進行修正，并且設(shè)定所要打印模型的長寬高等數(shù)據(jù)。
如果沒有實物可供掃描，需要憑借一張圖紙或者僅僅是一個想法來構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型的話，就比較麻煩，需要專業(yè)的設(shè)計人員通過CAD等造型軟件來設(shè)計構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型，比較費時費力。
>>步驟三：打印
工作人員在修正好大衛(wèi)頭像的三維數(shù)據(jù)模型并生成之后，向3D打印機發(fā)出打印指令。3D打印機開始通過堆積打印材料的方式一層層打印大衛(wèi)頭像。
據(jù)介紹，工業(yè)級的3D打印材料是液態(tài)的光敏樹脂，成本為7-8元/克，打印出來的3D產(chǎn)品手感較好，精密度也較好。普通的3D打印機一般采用的打印材料是工程塑料，手感較粗糙，精密度較差，成本為2-3元/克。3D打印所耗時間要視模型大小而定，一般要花費數(shù)個小時。
>>步驟四：沖洗
在耗時兩個半小時后，工作人員將打印出來的大衛(wèi)頭像拿到?jīng)_洗箱內(nèi)用高壓水龍頭沖刷成型，沖洗的主要目的是除去輔助粘合材料。一般來說，采用工業(yè)級的光敏樹脂打印出來的3D模型需要沖刷成型，而工程材料制成的模型則只需用手摳掉那些輔助粘合材料即可。
市場探訪
實地了解了3D打印技術(shù)是怎么一回事，我們再來看看3D打印的市場現(xiàn)狀。記者通過采訪得知，目前不管是面向消費者層面的普通3D打印市場，還是面向制造業(yè)的工業(yè)3D打印市場，在國內(nèi)都還遠未成型。
>>普通3D打印看的多買的少
今年初，全國首家3D打印體驗館在北京工業(yè)設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地開業(yè)，主要面向市場提供3D打印的體驗，并且銷售3D打印機和3D打印出來的產(chǎn)品，如一些小飾品、小掛件和玩具等。記者上周探訪了這家3D體驗館，發(fā)現(xiàn)來看看的人比較多，而真正花錢去體驗或者購買打印產(chǎn)品的寥寥無幾。價格偏高可能是原因之一，一個3D打印出來的塑料材質(zhì)iPhone外殼，在這里售價600元，而要想打印一個自己形象的玩偶就更貴了。
售價動輒上萬元的3D打印機更是無人問津。記者從已經(jīng)開始代理銷售3D打印機的京東和淘寶了解到，它們每個月3D打印機的銷量僅為個位數(shù)。目前，一臺打印規(guī)格為20厘米以內(nèi)的進口家用桌面3D打印機售價超過2萬元，國產(chǎn)的也要1萬元左右。除此之外，購置了3D打印機之后，還需要學習相關(guān)的數(shù)據(jù)建模知識，否則，要么再花費數(shù)萬元買一臺3D掃描儀，要么只能花錢請專業(yè)設(shè)計人員構(gòu)建數(shù)據(jù)模型或者從網(wǎng)上下載模型數(shù)據(jù)。
看來，把自己想要的東西打印出來完全沒有想象中那么簡單。不過，業(yè)內(nèi)人士對家用3D打印機的前景表示樂觀，3D打印體驗館CEO張樂奎表示，隨著成本的下降，家用3D打印機的價格會不斷下調(diào)，3D打印目前已經(jīng)漸漸從后端的工業(yè)模型設(shè)計走向了前端的消費者。
>>工業(yè)3D打印接受程度較低
“在歐美大型制造企業(yè)，十幾年前就普遍通過3D打印技術(shù)開模(制造模具)，但直到現(xiàn)在，國內(nèi)企業(yè)還是更愿意下到工廠用機床開模，3D打印開模的做法在國內(nèi)制造企業(yè)中的接受程度非常低。”談及此，北京計算中心市場部副經(jīng)理陳啟東頗為無奈。
陳啟東告訴記者，3D打印開模具有成本低、精度高的優(yōu)點，并且可以通過數(shù)據(jù)模型隨時修改或重新設(shè)計，“工廠機床開模的話，發(fā)現(xiàn)不合適了要想改動，只能修改圖紙再做一個，而用3D打印改一改數(shù)據(jù)模型再打印一個就是了。”陳啟東分析，國內(nèi)大型制造類企業(yè)不愿用3D打印開模，一方面是有保密方面的顧慮，另一方面也是相關(guān)設(shè)備、人才儲備不夠；而對于小型的制造加工企業(yè)來說，3D打印開模成本較高。
除了開模，也有觀點認為3D打印適用于量產(chǎn)制造，將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工制造，并將帶來第三次工業(yè)革命。此前有消息稱，日本家電巨頭松下計劃用3D打印機來量產(chǎn)家電產(chǎn)品。這樣的觀點和消息引起了臺灣首富、全球最大代工企業(yè)富士康的老板郭臺銘的嗆聲。“如果3D打印真的是有用，那我的‘郭’字倒過來寫。”郭臺銘認為，3D打印絕不等于第三次工業(yè)革命，只是噱頭而已，根本不具備商業(yè)價值，打印出來的東西不能加上電子組件，只能看，不能用。
熱點釋疑
3D打印釋放的細微顆粒物致癌？
工業(yè)級打印機才會釋放微粒
美國伊利諾伊州理工大學近期的一項研究稱，市面上的3D打印機打印過程會釋放有毒微粒，容易被吸入肺部，引發(fā)疾病甚至死亡。
對此，業(yè)內(nèi)人士茹方軍認為，只有工業(yè)級別的激光燒結(jié)型3D打印機才會涉及微粒排放問題，其使用中釋放出的粉末或微粒確實很細，細到可以直接穿過皮膚，但這種價格上百萬元的工業(yè)級別3D打印機一般都在特定的有防護裝置的環(huán)境下使用，不會出現(xiàn)在普通家庭里。
用3D打印機能打印槍支？
短期內(nèi)還達不到如此精度
今年5月，一個美國大學生首次完全使用3D打印技術(shù)制造出一把手槍。他把設(shè)計圖紙發(fā)布在自己的網(wǎng)站上，此事引起了正在推動控槍法案的奧巴馬政府的注意，隨后，美國政府強令其刪除。
北京計算中心的沈濤表示，他聽說過上述新聞，但從他掌握的情況看，槍支對材質(zhì)、工藝有極高的要求，3D打印短期內(nèi)還達不到這樣的精度，所以說，現(xiàn)在的3D打印技術(shù)還代替不了高精制造業(yè)。
名詞解釋：3D打印
3D打印是快速成型技術(shù)的一種，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體。
3D打印機則出現(xiàn)在上世紀90年代中期，是一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機工作原理基本相同，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等打印材料，與電腦連接后，通過電腦控制把打印材料一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。
京華時報記者祝劍禾 實習記者楊逸馨
京華時報記者 蒲東峰攝
