3D打印囧态分析:如此高大上 缘何难飞进百姓家
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  1 概述

  3D打印技术现在越来越热,也开始有越来越多的人开始关注这项新技术,行业内的展会也是层出不穷,3D打印技术展会、耗材类型展会、设备展会等等让人应接不暇。

  我们国内的3D打印技术发展更是迅速,相比国外厂商而言,国内的这项技术已经遥遥领先,早在去年的东莞3D打印体验展和珠海耗材展上,国内的很多3D打印企业就早已开始向大众展示3D打印出来的个性化产品,让参观者大为惊叹。

  一时间展会扎堆、豪杰并起,似乎3D打印大潮已汹涌袭来、不可遏止。整体上看,3D打印技术在尖端制造、医疗、科研等领域均获得成功的应用,颇有井喷的势头,但是回归个人,很多朋友可能都会关注3D打印设备何时能够走入我们寻常百姓家?对我们而言,这种技术的利弊各在哪里?

  3D照相为例,仅打印10厘米高单个人像的价格就在千元以上;如果来个20厘米的情侣套装,价格更超过5000元。如此高昂的打印成本,意味着这一最受人喜爱的3D打印应用暂时还无法跟我们回家,更不用说这个设备的重量足以压坏一张书桌。本期笔者就带大家来看看3D打印离回归我们的生活还有多远。

  2 一分钱一分货,价格成瓶颈

  俗话说,一分钱一分货,这话放在3D打印设备上也同样如此,价格低廉的3D打印机的打印分辨率低,同时打印速度也是很慢的,就拿一般我们能够接受的FDM3D打印机来说,这种打印机也就是我们平常说的熔融沉积成型3D打印机,这种打印设备的价格区间大概在3000至30000元之间不等,据了解,这个价位在3D打印设备里已经不算贵了。

  用这种FDM类型的3D打印机打出的物品表面粗糙,边缘存在台阶效应,打印个小物件就需要花费数小时乃至数十小时,极其挑战家庭用户的耐心和审美观,目前基本上可排除出实用市场。

  说完了刚才的那种平民化的产品,我们再来说说分辨率相对较高、打印精确度也高的SLA和SLS类型的3D打印机,这两种打印设备分别是利用立体光固化成型和选择性极光烧结两种打印技术,打印出来的产品相对精确度较高,打印速度与FDM类型产品相比也要快很多,但是这两种类型的产品大概要花费你将近10万元。

  3 3D模型千金难求,耗材种类受制约

  要想打印出一款外形逼真,生动形象的物体,那么打印之前的3D模型必不可少,毋庸置疑,3D打印机是需要按照模型的外观轮廓以及物体大小等一系列参数进行3D建模,从而让3D打印机照猫画虎,打印出成品。

  然而,这些模型要么由用户手工创建或修改,要么通过3D扫描仪扫描。前者需要有深厚的3D设计和软件操作经验,超出一般用户的能力范围,后者需要昂贵的3D扫描仪,价格基本上也都在10万元以上,这些都是很现实的问题。

  提到打印技术,我们就不能不说到打印耗材,对于现在市场上所用到的主流3D打印耗材,无外乎塑料、树脂和金属粉末几大类,但是对于我们个人用户来说,谁家中会常备以上几种材料?

  拿笔者而言,家中能找到的原材料无外乎木质、陶瓷、棉布类、陶瓷等几种,而这些材料根据目前的3D打印技术还不能够完全进行打印,我们常见的3D打印机都只能打印一、两种耗材,复合材料的物品无法打印。即使可打印的材料,其强度、韧性和颜色等指标也经常达不到实用要求。

  我们打印一个3D成品,所用成本还不止是打印机的钱,打印耗材同样也是价格不菲的,我们文章开头举了3D照相的例子,的确,现在最便宜的3D打印耗材应该是ABS塑料了,这种耗材的售价大概每公斤百元左右,而SLA和SLS型打印机所用耗材的价格更在每公斤千元以上。打印一个物品,所费原料的价钱就会比商店中的成品高几倍乃至几十倍。

  4 囧!貌似一次成不了型

  要想获得一个外观精致,相似度高的3D打印成品,那么单纯靠3D打印机打印出来一次成型的物体是不够的,大部分一次成型的产品在外观上都不是太逼真,我们一般都需要进行手工的后期加工,这些额外的工序使得3D打印无法做到所打即所得,会严重挑战用户的技能和耐心。

  同时,几千元的FDM型打印机一般用户根本搞不定,SLA涉及到有毒原料的保存问题,还有像SLS对工作环境要求相对苛刻,使用和维护工序很复杂,这些3D打印后期我们遇到的维护问题都是有难度的。

  图形化界面解决易用性困扰

  对于3D打印技术的复杂性,现在我们有了强大的计算机和模块化处理技术,我们可以像构建网络环境那样,在3D打印环境当中也植入模块化理念,使用一种通用耗材处理器件和工序通吃种类繁多的所有耗材可能不现实,但是至少可针对具有相似特性的一大类耗材建立一个标准化的通用处理模块。

  这样一来,打印工序和效果就会得到大大提升,同时,不同厂家的耗材处理模块可以互换甚至拼接,然后通过连接各种模块化、个性化的外设实现对于具体材料的细分处理,尽可能扩大3D打印机的通用性,只有共通,才能共赢。

  在解决设备和产品易用性方面,我们只要由足够的用户和需求,就可以根据用户的需求摸索出简单、可行的易用性改进方案。对于3D打印机来说,很可能是加入更多的自动化、智能化模块。比如我们可以把FDM打印机的输出直接与打磨设备连接,根据同样的3D模型对物体的边缘进行平滑处理,SLA和SLS也可按照类似的思路办理。

  5 3D打印界也有自己的摩尔定律

  就像传统的PC产业一样,3D打印行业和技术也有着自己的摩尔定律,像3D打印的核心部件激光器,它也许就在某个我们没有发现的新技术中发挥着重要作用。

  曾经有一个国际著名的实验室在3D打印项目中,尝试通过使用蓝光播放器上的的激光器成功的把SLA打印机的价格拉低至2500美元左右,这对于我们来说,就是一条极具启发性的线索。

  即使我们还没有发现3D打印界的摩尔定律,在解决了通用性和易用性之后,3D打印机的大批量生产也会极大的降低单台设备的价格,打印成本降低了,也就离飞入寻常百姓家不远了。

  现在有越来越多的3D打印迷们正孜孜不倦的进行设备改进,以及技术的探索,当然,3D打印一切这个梦想至今还只是停留在梦想阶段,但是以目前的3D打印技术前进的脚步来看,我们通过这种技术来进行一场新的技术和工业革新是有可能的,未来3D打印设备也许就会像你桌面上现在的打印机一样普及,它的潜力也许远远超乎我们的想象。

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