主题：3d 打印 -- 红绿

3d打印技术是一种叠加式的加工技术，而传统的加工往往是去除式的。比如，要做一个自行车，传统技术可能要先弄好钢材，压成各种部件，过程中还要做一些挫，削等动作才能得到需要的各种部件。而3d打印过程是相反的，它从碎末甚至液态的加工材料开始，一层层的叠加起来形成最后需要的结果。这个技术有个非常好的长处就是省材料，省基建，少污染和人工。同样做一个齿轮，3d加工可以做到几乎不用浪费材料，而且精度很高，传统的技术却会产生金属碎屑，加工用的化学材料污染等等。

更加重要的一个好处是产品的定制化。一个传统的产品一般是千篇一律的，这是它的生产方式决定的，没有经济规模效应，价格就下不来。这样就决定了个性化的定制就很昂贵。这就是为什么劳斯莱斯，法拉利们要偏贵，因为他们没有规模化生产，而且有比较大的定制性（当然也有其他因素决定价格）。而对于3d技术而言，定制是轻而易举的事情。这是由这个技术的流程决定的。3d打印通常用某一种叠加的方式，然后在计算机和软件的控制下，层层叠加。其过程的核心是软件和叠加技术。

软件就是一个建模的程序。比如你要打印一台ipad（现在还没有实现），那么加工人员必须去找设计员，让他们按照客户的要求，设计一个被‘千刀万剐’的模型——就是如何用一层层厚度在几微米（甚至更低）薄层叠加起来一个ipad。打个比方就是把一台ipad‘微分’一下。然后他们依据每一层的材料需要和层与层之间的联系再写程序如何把它们叠加起来——就是一个‘积分’的过程。这样一个打印程序就写好了，把他们输入到控制电脑里面，再把叠加的工具连上电脑，就可以开始‘打印’ipad了。

叠加的技术现在一般有那么几种:喷涂式，激光选择性烧结，融合涂层式，还有直接的3d微加工技术。在喷涂式技术里，叠加是通过喷涂一层层加工材料和凝结剂来成形的；激光选择性烧结稍有不同，它先铺一层材料，然后通过脉冲激光在需要烧结的地方（计算机控制）进行烧结，然后托盘降低一层，再烧结，重复……；融合涂层和喷涂有相似之处，它通过一个喷嘴一层层的放下材料，但不用凝结剂；3d微加工是专门为细小部件（比如手表里面的齿轮和构件）准备的，它需要一种特殊的材料，这种材料常温下可能是像果冻一样，然后把激光束聚焦在需要的地方，由于材料的温度非线性效应，被加热的‘点’变成固体，经过计算机的不断点穴，在果冻内部形成需要的成形的构件，然后把不凝结的材料‘洗’掉，剩下的就是加工成形的产品。

这么简单的介绍完3d打印技术，大家应该看到这个技术实际上普遍是比较慢的（喷涂式的比较快些），因此现在应用范围还没有展开，主要用来做原型，模型，假牙，假生理部件等等，因为这些需求都是很需要定制性的，在这个情况下，3d反而是又快又精确的，而且可以随时更改设计再来一下。比如，假腿必须根据每个人的生理特点，行为习惯等等来设计，每个都是不同的，用3d打印，只需要设计好程序，然后根据不同的人调整必要的参数，就可以快速的打印处非常合身的假腿。

但是随着3d打印机的普及和材料工艺的进步，它的引用必然会更加广阔。比如有加拿大人现在准备打印一台它设计的节能汽车，一次成形，用材非常少，自重轻便，气动效果好……甚至有人要用活细胞打印一个肾脏。3d打印机如果普及以后，就会有个人3d打印机，爸爸妈妈们甚至孩子们自己可以设计自己想要的玩具，打印自己想要的蛋糕，打印自己想用的皮球……

显然，3d打印技术以后在军事上运用也是非常可观的。只要材料过关，3d打印可以大大加快大型部件的设计和加工速度。更重要的是，它可以大量减少材料的使用量和飞机或者火箭卫星的自重。这对于比如战斗机的制造和设计来说是梦寐以求的事情。节省的重量就是武器就是战斗机效能……

• 一年以前写了点关于3d打印的入门介绍