印刷领域的福音:3D打印技术

 
  科技的进步带来了印刷领域的新发展,“3D打印”从概念的提出到真正的用于生产都是印刷行业的宠儿,因为它可以实现打印的智能化,将大大减少企业的生产成本。
  “3D打印”使得单品制造几乎和大规模生产一样便宜,从而必将对规模经济产生削弱效果。它对世界所产生的深刻影响或许能与当年工厂的出现相提并论。
  它是这样工作。首先,你在电脑上建立一个大致的3D模型,并对其形状和颜色进行必要的修正。然后你只需要轻轻一按“打印”键,摆在附近的机器就会悄然开 始工作,发出轻微的呼呼声,并一点点将你的模型打印出来。无论是往喷嘴里填充材料,还是使用胶合剂或激光来固定塑料/金属粉末薄层,都由机器自己来完成。
  由于成品是逐渐铺陈材料所得,即每次只铺一层,这种技术还有个别名叫做“添加制造技术”。通过这种技术,汽车配件、灯罩,甚至小提琴都可以被制造出来,其精细程度足以让人目瞪口呆。
  该技术的优点在于它不需要一家工厂来运作,小件物品可以由类似桌面打印机的机器制作,这种机器便于直接摆放在咖啡店、商店甚至家中的角落;而稍大的物品,比如自行车车架、汽车板、飞机零件等等,则需要更大的机器和空间。
  到目前为止,该项技术还存在一些局限性,比如材料限于塑料、树脂和金属,精度也只能精确到几十毫米。
  像上世纪70年代末期的计算机一样,现在仅有少数学院或特殊行业的爱好者与工作者在使用3D打印技术。不过也正如计算机一样,随着该项技术的不断进步,成本不断降低,正迅速推广开来。一台最基础的3D打印机目前的价格,甚至低于1985年一台激光打印机的价格。
  只需按下“打印”键
  与传统的生产方式相比,这种“添加制造技术”拥有许多优势。由于不需要生产线,它降低了生产成本,也极大地减少了材料的浪费,用料甚至只有原来的十分之 一。同时,它还能够制造特殊形状的物品,而传统方法却很难做到,比如飞机机翼。热交换器等等。总之,这项技术使单个物品的制造更为便宜快捷,设计师可以迅 速对其进行修改,并马上“打印”新的样品。
  多年来,3D打印机都被用于样品的制造,特别是在航空航天、医疗和汽车行业。一旦设计 完成,生产线将被建立,并承担其后生产和组装零部件的工作。但3D打印技术经过不断改进,已经开始被用于最后的生产环节。在制造上千件产品的项目中,它已 经足以与注塑成型技术展开竞争,随着技术的不断成熟,它必将适用于更大规模的生产。并且由于每个产品都是被独立创建,而不是从单一的模具中产出,因此每件 产品甚至可以有轻微差别而不产生额外的生产成本。
  总之,3D打印技术的大规模生产将使规模定制成为可能,无论是儿童用品,还是鞋、眼睛,甚至厨具。
  通过降低大规模生产的门槛,3D打印能够促进创新。如果你在计算机上设计了一个模型,你可以先打印一打,看看是否具有市场需求,然后再打印50个,分发给一些用户,并收集他们的反馈信息,以便修改你的设计。
  这对发明家和初创企业而言,无疑具有巨大的好处,开发新产品的风险和成本都将大大降低。而且,正如开源程序员会在合作时共享软件代码,工程师们也已经开始在三维造型体和硬件器具的开源设计上有所合作。
  降低劳动力需求
  一项如此深刻的技术变革将使生产要素发生巨大的变化,有些人认为它会完全分散业务,从而改变由工业化所带来的城市化格局。按照这一逻辑,当每个村庄都拥 有了随时可以生产各种部件的制造机器,大工厂将不再被需要。也许在一定程度上的确如此,但城市所带来的经济和社会效益远远不止将劳动力吸引到生产线上去。
  另一些人则坚持认为,通过降低工厂对劳动力的需求,3D打印将削弱低劳动力成本、低工资国家的竞争优势,从而使得制造业大量“搬回”发达国家。这确实可 能发生,但和其他地方的制造商一样,亚洲也准备好了迎接这项新的技术。而且,即使3D打印技术真的让制造业“搬回”了发达国家,它也不太可能创造太多就业 机会,因为与标准制造业相比,它的劳动密集程度较低。
  该技术将不仅对资本和就业产生影响,也将触动知识产权(IP)的规则。当任 何产品都可以被浓缩在一个数字文件中,它们将变得更容易被复制和散播,自然也就更容易遭遇盗版,只有音乐产业除外。试想一下,当一个玩具,或者一双鞋的设 计图被传到互联网上,其作者丧失知识产权的几率就越高。
  将来肯定会出台一些针对3D打印的规定,同时,相关的知识产权法律及诉讼 也将不断完善。随着开源软件的出现,新的非商业模式也将浮出水面。目前还不清楚,3D打印将会使现有规则更为严苛(可能束缚创新)还是更为放松(可能鼓励 盗版)。毫无疑问的是,律师们正在摩拳擦掌,蠢蠢欲动。
  有一件事情,至少,似乎很清楚:尽管3D印刷将创造赢家和输家,在短期内,在长远来看,这将扩大行业和想象力的境界。
  伟大发明所能带来的影响,在当时那个年代都是难以预测的,1750年的蒸汽机如此,1450年的印刷术如此,1950年的晶体管也是如此。而今,我们仍 然无法预测,3D打印将在漫长的时光里如何改变这个世界。但是这项技术已经来临,并将改变它所触及的每一个领域。公司、监管部门和企业家们是时候对此做出 思考了。
  至少现在有一件事情是能够确定的:尽管3D打印技术可能在短期内造成“有人欢喜有人愁”的局面,长远来看,其必将开拓工业王国的新领域,并极大丰富工业生产的想象力。
 
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