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解析三維立體印刷技術(一):第三次工業革命的催化劑?

2012-7-29 19:04| 發佈者: 燕南天| 查看: 1863| 評論: 0|原作者: 孤寂如雲 編輯: J-20

三維印刷,立體打印,3D打印

三維印刷機實物圖

       之前曾在美國集中高科技製造業發展 人工智能與納米科技領先全球這篇文章中提到美國正在集中研發幾項技術,其中一項是三維印刷技術。

       三維印刷或立體印刷技術不是指在一張紙上印出立體效果的圖案,而是依靠電腦輸入設計圖來製造出立體實物的技術。因此三維印刷機又被稱為立體模型製造機或模型速製機。其工作原理為:設計者使用電腦輔助設計軟件(Computer-aided design,CAD)設計一件物品,然後將設計圖的電子文件傳送至三維印刷機。印刷機讀取文件後將設計的立體圖形拆解為無數層二維截面圖,隨後按順序並疊加地印出每一層。

三維印刷技術,立體打印機,3D打印機

三維印刷機按順序並疊加地印出每一層



       簡單一點而言,一個人只要擁有電腦、繪圖軟件與三維印刷機,其就有能力在家中繪製產品設計圖並由印刷機製造出立體的完成品。只要做出設計圖,再複雜的形狀也可以得以複製。《經濟學人》雜誌曾經以製鞋作為例子製作了一張流程說明圖:

三維印刷機,立體打印技術,3D打印技術

       根據上面的流程,從提交原始設計稿到審批,再根據設計稿繪畫出立體工程設計圖,然後交給三維印刷機處理就可以得出成品。一雙鞋從設計到完成製造僅由兩三個人甚至一人獨力完成,且地點可以是家中到辦公室的任何地方。

       《經濟學人》將這種生產方式描述為“社會化製造”(Social Manufacturing),即每個人都可以是一間工廠。只需購買一台三維印刷機並懂得如何使用電腦輔助設計軟件就可以在家中製造產品。而每一個人若各有一台三維印刷機,就可以獨自製作出不同的產品,而無需將產品交給一間或幾間工廠生產。

       這與目前流行的社會化知識製造非常相似:每一個人在家中只需用電腦並略懂電腦操作就可以成為一名編輯、記者或導演,而給予他們編輯、採訪與拍攝的平台就是包括維基百科等網絡百科全書、Facebook等社交網站或YouTube等視頻網站。結果非常明顯:維基百科、百度百科等成為有史以來內容最豐富、更新速度最快的百科全書,甚至迫使擁有150年歷史的《大英百科全書》於2012年上半年停止發行紙質版本的百科全書;Facebook、人人網等社交網站成為有史以來最快的消息傳播渠道,觀眾遠多於所有報紙與電視媒體的總和;YouTube讓人人都可以以幾乎零成本製作音樂或影片並讓全球數以十億計觀眾看到,即便是國際歌壇巨星惠特尼·休斯敦(Whitney Houston)的熱銷CD或《鐵達尼號》這種最暢銷的電影鉅作,聽眾或觀眾人數亦可能比不上YouTube上播放的一條短片或一首自彈自唱的歌曲——除非這些音樂或電影作品也可以在YouTube播放。在這個時代,人人都可以成為編輯、記者或導演、演員。而如今,人人都有可能變成製造商。

       若未來真是如此,集中式生產就失去了必要性。任何人可以在任何地方生產任何數量的任何產品。只需花點時間用AutoCAD等電腦輔助設計軟件設計圖紙,在家中或辦公室中的三維印刷機就會很快製作出成品。最大的優點是,任何人都可以製造出其所需要的物品,不論是特殊的機械零件還是一件形狀複雜的工藝品。這在如今只依靠擅長大批量生產的工廠或缺少製造工藝的小作坊是無法想像的。如Web 2.0推動社會化網絡急速發展一樣,三維印刷技術的發展足以觸發第三次工業革命。

       有關三維印刷技術的歷史與發展,請點閱解析三維立體印刷技術(二):歷史與發展
       有其優點與缺點詳盡分析,請點閱解析三維立體印刷技術(三):美好與黑暗的未來


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