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不可思议的3d打印技术

这项快速发展的技术有望彻底改变从智能手机外壳、扶手椅到整栋建筑的所有产品的生产

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设计和制造领域正在发生一场变革。在纽约,人们的头部被扫描并复制成塑料半身像。荷兰家具设计师德克·范德·科伊正在用回收冰箱的材料生产彩色椅子,每个座位都可以按一下鼠标定制。荷兰-比利时联合研究小组为一名妇女植入了世界首例下颌骨。

所有这些发明的共同之处在于——而且每天都有更多类似的发明——它们都是蓬勃发展的3d打印现象的产物,这种技术提供了传统制造方法无法实现的可能性。对消费者来说,这意味着完全按需定制的家庭用品、小饰品和配件、珠宝,甚至服装和家具,也许有一天就在当地一家类似金考(Kinko)的商店里,或者更好的是,在最近的桌面上。对于设计师和科学家来说,这种可能性甚至更吸引人。

3d打印机的大小从比微波炉还小到比房子还大,有各种各样的类型,采用各种技术,根据数字映射设计创建固体物体。大多数人使用的软件可以将渲染图转换成一系列的部分,就像超薄的面包片一样。在典型的模型中,移动的打印机头会释放出一种快速凝结的液体,一圈又一圈地移动,直到每块薄片与屏幕上显示的完全一样,但却是物理形式。

这个过程被称为“增材制造”,可以在几个小时内生产出树脂、塑料、金属或其他材料的成品。就像2d图像一样,最终产品的质量是由它的分辨率来衡量的:切片越薄,结果就越平滑和精确。最复杂的商业模型可以控制16微米的宽度,实现精细的细节和复杂的几何图形,这是传统的“减法”方法(如木刻或雕刻)无法想象的。

芬兰设计师Janne Kyttanen已经在3d打印领域工作了15年,现在是美国一家公司的创意总监三维系统该公司除了提供在线按订单打印服务外,还生产各种打印机。“当我开始使用3d打印机时,问题是,我能做出什么我以前不能做的东西?Kyttanen说,他的作品已经被纽约现代艺术博物馆收藏。如今,他说:“只要你能叠,你就能打印。”在3D Systems位于曼哈顿的展厅里,散落着一系列令人眼花缭乱的日常用品,其中一些是Kyttanen自己的设计,包括腰带、鞋子和彩色智能手机保护套。

另一家面向消费者的3d打印先驱是布鲁克林的这家公司MakerBot.MakerBot是广受欢迎的桌面打印机Replicator系列的创造者,它还维护着可打印物体的数字设计在线数据库。该公司首席执行官布雷•佩蒂斯表示:“我们的主要目标是创造一款功能强大、专业人士都能使用的机器,但价格适中,其他人也能使用。”该公司网站上的一个项目是为患有骨科残疾的儿童生产3- d打印机械手;正如佩蒂斯所观察到的那样,“当你10岁的时候,你生长得很快”,需要价值数千美元的替换义肢。有了MakerBot的机械手设计,家庭只需几美元就能得到定制的合成手和手指。

策展人兼设计企业家Murray Moss在2011年维多利亚和阿尔伯特博物馆的伦敦设计节展览上展示了该技术的美学可能性,名为“工业革命2.0:物质世界将如何新物化”。让我们来看看这家总部位于比利时的公司Materialise的MGX,莫斯委托了几件艺术家设计的印花作品。比如,博物馆藏品中的一尊19世纪大理石半身像,是通过3d扫描精确复制出来的,还加上了一顶由女帽设计师斯蒂芬·琼斯(Stephen Jones)设计的华丽帽子。

MGX一直走在3d打印家具的前沿,生产的作品由诸如Bengtsson马赛厄斯,乔里斯·拉曼和帕特里克·朱因。后者是One_Shot。MGX是一种可折叠的凳子,有灵活的腿和铰链,但没有可拆卸的部件——这是3d打印如何实现创新工程解决方案的完美例子。其他使用这项技术制作坚固、轻便、漂亮家具的人包括荷兰设计师Vander Kooij布拉姆Geenen该公司的高迪凳子和椅子通过精确模拟重量分布实现了超薄Kram / Weisshaar这家公司的多线程桌的细长金属桌腿掩盖了它们经过仔细校准的强度。

对于建筑师来说,3d打印意味着一种新的方法,不仅可以创建建筑的比例模型,还可以创建实际结构本身。目前,荷兰公司在阿姆斯特丹运河建造的房子进展缓慢杜师将需要三年时间才能完成,但充满活力的新形式和高效建筑的潜力是巨大的。荷兰建筑师Janjaap Ruijssenaars为2008年的设计比赛构思风景的房子他希望明年开始使用砂岩化合物进行印刷。该建筑由一个单一的环组成——一个扭曲的连续表面,用浇筑的混凝土来建造是令人生畏的。rujssenaars正在与Enrico Dini合作,后者是开发出世界上最大的3d打印机D-Shape的意大利工程师。正如建筑师解释的那样,“你在渲染图中看到的50%将是打印出来的”,并辅以混凝土和钢来增加结构强度。

虽然3d打印技术的未来仍处于猜测阶段,但一些支持者已经开始展望未来:迪尼看到了其在月球住房方面的潜在应用,他一直在与建筑师合作研究这一领域诺曼·福斯特爵士.其他人,如麻省理工学院的建筑师和计算机科学家斯凯勒·蒂比茨,正在开始开发“4-D”打印,即生产材料,当它们接触水时,它们会转变成预先编程的形状。

尽管3d打印技术取得了巨大的进步,但它还没有进入普通人的日常生活。伦敦设计博物馆馆长亚历克斯·纽森(Alex Newson)说:“现在了解我们将如何在日常层面上参与这一问题还为时过早。”未来就在眼前:一场新的工业革命,提供现场3d打印。”失控:物化后数字时代的展览将于10月在曼哈顿艺术与设计博物馆(Museum of Arts and Design)开幕,该展览将探索类似的领域,向仍不确定的公众展示3d打印如何将计算机化的视觉变成现实。

但对于尝鲜者来说,3d打印的新世界已经近在眼前。正如佩蒂斯所说,2.2万多名MakerBot用户“现在就生活在那样的未来。问题只是其他人什么时候能赶上来。”

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