要學3D打印，首先你要弄懂制造技術(shù)的三大思維

前兩篇文章，分別從3D打印給人的感覺“鋪天蓋地的3D打印，離你很近卻又離你很遠”和3D打印行業(yè)的規(guī)模現(xiàn)狀“熊眼看3D：如果制造業(yè)是一個大西瓜，那3D打印還是一粒芝麻”角度為大家介紹3D打印。從本篇文章開始，我們將從技術(shù)上進一步深入介紹3D打印。

如果你只是知道“3D打印”這個名詞，以及看過3D打印的報道，但對其背后的技術(shù)并不了解，那實際上你還是個門外漢。為什么媒體都稱3D打印要引發(fā)第三次工業(yè)革命？為什么說3D打印要顛覆制造業(yè)？這項新技術(shù)與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比有什么不同？

制造技術(shù)的三大思維

這時，你需要先理清楚制造技術(shù)的三大思維：等材制造、減材制造、增材制造。

當古代人想要做出一件青銅器、兵器或者錢幣的時候，他們通常會采用鑄造工藝。鑄造是一項古老而先進的技術(shù)，根據(jù)甘肅馬家窯出土的青銅刀判斷，5000余年前的古人就開始使用鑄造技術(shù)了。直到今天，鑄造工藝仍然是制造業(yè)中的一項重要技術(shù)，比如汽車發(fā)動機缸體、變速箱缸體等仍然采用鑄造工藝。這種以鑄造、注塑等為代表的制造思維，在制造過程中材料的體積幾乎不發(fā)生變化，我們稱之為“等材制造”。

△古代鑄造

△現(xiàn)代鑄造

而第二種制造思維歷史也很悠久，比如古代人想制作一根茅用于捕捉獵物，那么他需要有一個茅頭，然后找一根木棍將木棍的一頭用刀削尖，然后插上茅頭。將木棍通過削掉多余部分，達到自己想要的結(jié)構(gòu)，這種制造思維我們稱之為“減材制造”。如今，隨著工業(yè)化的發(fā)展，減材制造被運用的最為廣泛，比如機床加工，絕大部分的金屬零配件都采用機加工的方式來生產(chǎn)。一般以金屬棒材、塊材為原材料，通過機床的刀具進行切削，得到最終的零件。而以制造設備形式出現(xiàn)的這種減材制造技術(shù)，已經(jīng)有300年歷史。

△減材制造（機加工）螺紋

第三種思維就是我們所要介紹的主角，我們稱之為“增材制造”（3D打�。�，顧明思議，通過增加材料來制造物體。比如農(nóng)村蓋房子，就是將磚頭一塊一塊的壘起來，如此來說“增材制造”的歷史也很悠久了。而蓋房子的過程是人工去堆積磚頭，而本文所講的3D打印是用計算機程序控制材料自動堆積。

△人工蓋房子

△增材制造（3D打�。┘夹g(shù)制造墻體

因此嚴格來說，“增材制造”始于1983年，距今已經(jīng)有35年歷史。當時，SLA（Stereo Lithography Apparatus，立體光刻設備） 3D打印技術(shù)的發(fā)明者Chuck Hull正在為一個美國的小公司工作，使用高強度紫外線來把液體塑料固化成固體，它的產(chǎn)品之一是涂層一個桌子。Hull說："在某個時候我想到了我們正在固化的塑料薄片，我想也許我能堆積這些薄片來創(chuàng)建一個原型部件"。在無數(shù)次的嘗試之后，Hull終于打印出了一個小杯子，1986年Hull成立了3D Systems公司將SLA 3D打印技術(shù)商業(yè)化。目前，3D Systems公司已經(jīng)成為全球3D打印領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

以上就是制造技術(shù)的三大思維，以前人民習慣于使用前兩種技術(shù)，對3D打印技術(shù)了解甚少。從最近幾年，3D打印技術(shù)才得到廣泛的關(guān)注，在國家政府、廣大媒體、從業(yè)人員的大力推動下，越來越多的行業(yè)開始嘗試3D打印技術(shù)。從航空航天、軍工、醫(yī)療、教育科研、齒科、模具、汽車、藝術(shù)時尚、考古、食品、鞋子、房子等等各個行業(yè)，思維超前的企業(yè)和個人，已經(jīng)利用3D打印技術(shù)進行了大量的創(chuàng)新，毫無疑問這些人跟上了時代的潮流。人們在進入增材思維以后，一些以前難以解決的難題被解決了，一些以前難以想象的事情被實現(xiàn)了。

如今隨著3D打印技術(shù)越來越成熟，打印速度越來越快，原材料價格越來越便宜，設備價格逐漸下降，3D打印的應用門檻也越來越低，3D打印正在朝著新的未來奮力前行。