要說(shuō)工程技術(shù)界最近有什么頂級(jí)“潮事”，三維打印絕對(duì)算一樁。有專家認(rèn)為，它將徹底改變的不僅是世界制造業(yè)，還有每個(gè)行業(yè)對(duì)它的依賴，最終使我們生活其中的世界大為改觀。

材料好，產(chǎn)品才好

1984年，查爾斯·赫爾開發(fā)了所謂的光固化技術(shù)，可以從數(shù)據(jù)出發(fā)打印出實(shí)際的三維物體。多數(shù)傳統(tǒng)加工技術(shù)采用的是“削減流程”，即用鉆孔或切割等方法去除多余材料，形成產(chǎn)品；而三維打印則相反，使用逐層添加的方法成型。

　 　不過(guò)說(shuō)白了，赫爾的3D系統(tǒng)公司創(chuàng)建第一款商業(yè)化三維打印機(jī)后的20年中，三維打印并沒(méi)有多大起色。高品質(zhì)的三維打印機(jī)直到2005年才問(wèn) 世，SPectrumZ510讓三維打印走出實(shí)驗(yàn)室，走向市場(chǎng)；RePraP打印機(jī)能復(fù)制自身約50%的部件，并能換上、實(shí)際使用；而Connex500則能同時(shí)使用多種基材創(chuàng)建物件。

另一樁“革命”發(fā)生在材料方面。多年來(lái)采用塑料和金屬的零件，只能說(shuō)是“捧得起的阿斗”，但終究還不具備結(jié)構(gòu)上的剛性。這使三維打印只是依據(jù)CAD（電腦輔助設(shè)計(jì)）文檔為工程師打個(gè)樣，看看樣子而已。

　 　3D系統(tǒng)等公司開始探索全新的材料。他們?cè)囼?yàn)、掌握了納米復(fù)合材料、不同配比的塑料、不同配比的金屬粉末?，F(xiàn)在三維打印制造的零件，拿在手中你會(huì)覺(jué)得它 是鋼鐵；砸向水泥地面，會(huì)發(fā)現(xiàn)其性能堅(jiān)韌如鋼。脆弱欠硬的塑料換成了高強(qiáng)度材料，三維打印的產(chǎn)品不再是模型，完全可以用作實(shí)際的機(jī)器部件。

三維打印行業(yè)從只是輔助原型設(shè)計(jì)（這只是快速設(shè)計(jì)制造中的一項(xiàng)功能），演變成制造業(yè)的新策略——直接數(shù)字化制造DDM。能通過(guò)這種方法制造的行業(yè)，已經(jīng)不勝列舉：宇航、汽車、飛機(jī)、醫(yī)療、康復(fù)，甚至建筑、食品……

不再懼怕牙醫(yī)

這一技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用令人振奮。設(shè)想5年前，你去裝個(gè)牙冠，需要咬緊那團(tuán)討厭的膠泥，等它成型再去做口腔模具。當(dāng)然，鉆孔打磨更為難熬。

現(xiàn)在，三維打印技術(shù)接管了這些任務(wù)。牙醫(yī)將一根3M數(shù)據(jù)采集棒伸進(jìn)你的嘴里，后者瞬間采集你口腔的數(shù)據(jù)文件，然后傳送給系統(tǒng)，形成你專用牙具的CAD文件，當(dāng)場(chǎng)在屏幕上能看樣，當(dāng)晚三維打印，第二天你來(lái)診療室植入就是了。

而金屬制造公司LayerWise創(chuàng)建的第一個(gè)三維打印的下顎骨，安裝給一位83歲的英國(guó)女子。它的效果堪稱完美。

假肢不再是大鍋飯

　 　三維打印技術(shù)用于制造假肢，看來(lái)也是順理成章。舊金山的定制創(chuàng)新公司（BL）最近得到了風(fēng)險(xiǎn)投資的支持。在世界各地，裝有某種形式假肢的截肢者相信數(shù)以 百萬(wàn)計(jì)，假肢行業(yè)卻素來(lái)只提供自成系列的幾種尺碼。而實(shí)際上，每個(gè)人的負(fù)重特點(diǎn)、用力角度、腿部伸展、移腳的動(dòng)作，都不盡相同。

現(xiàn)在，BL為陸軍傷員或其他人制作假肢前，需要采集身體動(dòng)作和角度等人體工程學(xué)信息，導(dǎo)入后創(chuàng)建一個(gè)CAD文件，據(jù)此打印出該顧客專屬的肢體。而市場(chǎng)分析人士則認(rèn)為這是大規(guī)模定制的前奏：一種對(duì)多數(shù)人來(lái)說(shuō)是類同的產(chǎn)品，通過(guò)定制能滿足特定的需求。

人造牛排吃不吃

　 　獲得資金支持的還有美國(guó)密蘇里州的新公司現(xiàn)代草甸，它將利用3D打印技術(shù)，生產(chǎn)符合美國(guó)農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)的肉類替代品，供人食用。它采用的“生物噴墨”原料， 是用人工培養(yǎng)的不同類型細(xì)胞的混合物，通過(guò)三維打印成型（比如是2x1x0.5厘米的肉片）后，在生物反應(yīng)設(shè)備中處理，完成產(chǎn)品。

現(xiàn)代草甸的愿景是，開發(fā)一種成熟技術(shù)，批量生產(chǎn)肉類替代品，滿足人類對(duì)天然動(dòng)物蛋白的需求，這樣就減輕了規(guī)?；墓I(yè)養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的壓力。

現(xiàn)在的3D打印肉價(jià)格昂貴，要將成本降到肉類價(jià)格的平均線，現(xiàn)代草甸有很長(zhǎng)的路要走。另外，人造牛排盡管酷似原型，大家敢不敢吃，還真不好說(shuō)。要你說(shuō)呢？

指什么打印什么

與三維打印并肩發(fā)展的另一技術(shù)是即時(shí)CAD文件的生成。美國(guó)的FARO技術(shù)公司生產(chǎn)了便攜式的三維成像激光掃描器，該儀器無(wú)需接觸指定的目標(biāo)，卻能在短短幾秒內(nèi)對(duì)其采集數(shù)百萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。激光讀取的數(shù)據(jù)自動(dòng)導(dǎo)入后，你就創(chuàng)建了專業(yè)級(jí)精度的CAD文件，立馬可以用于三維打印。上述流程對(duì)工程、生產(chǎn)、檢驗(yàn)和逆向工程顯然十分有用。

設(shè)想生活中你在大街上拿儀器指著一朵花按下鍵，就得到了它的CAD文件；再按一下鍵，三維打印機(jī)開始工作，一小時(shí)后那朵花的復(fù)制品就放在你的桌上。

宅客新寵

　 　三維打印技術(shù)并不局限于工程世界，它影響著大量與更多消費(fèi)者相關(guān)的行業(yè)。值得關(guān)注還有，在家“動(dòng)手做”似乎也會(huì)迅速進(jìn)入三維打印時(shí)代。6年前，一臺(tái)三維 打印機(jī)約為10萬(wàn)美元，最便宜的也要3萬(wàn)美元。而今年1月的國(guó)際消費(fèi)電子展上，1299美元的三維打印機(jī)功能已相當(dāng)完善。價(jià)格到這個(gè)點(diǎn)上，市場(chǎng)就會(huì)向普通 家庭暢開。有人估計(jì)3年內(nèi)，相當(dāng)多人會(huì)用三維打印機(jī)在家制作玩具、餐巾架、窗簾環(huán)，需要什么就自己制作。

當(dāng)然，你先要獲得制造物件所需的數(shù)據(jù)，或自行采集，或獲準(zhǔn)下載。瑞典網(wǎng)站PirateBay——它因非法下載（BT）被控侵犯版權(quán)而出名——表示，正計(jì)劃提供各種物件的數(shù)據(jù)供下載。

一個(gè)新問(wèn)題提出了，這與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的概念如何契合。如果說(shuō)人們有權(quán)在家里自行復(fù)制市面上的物件，那么該如何實(shí)施專利法呢。這個(gè)圍繞數(shù)字版權(quán)討論多年的話題，一定會(huì)延伸到模擬世界的。