未來,每個美國家庭都會有一家桌面工廠嗎?3D打印的狂熱信徒相信這點。
為了知道這個預測的可信度,我參與了舊金山的一門3D打印課程里。在3D課堂里,我看到了一個手掌大小的玩具模型,一個由廉價綠色熒光塑料制作成型的《星球大戰》角色尤達(Yoda)。
不幸的是,課程使用的3D打印機操作過程繁瑣。該打印機由位于北京的三角洲微廠(Delta Micro Factory)制造。盡管我的老師最近替換掉了打印機的一些部件,他還是第五次試圖向我們展示如何用他在網上下載的文件把尤達打印出來。當一團線狀半融化的熱塑性塑料在打印平臺上堆起來的時候,他也承認尤達長得不是這個樣子。
制造和設計公司已經發現高端3D打印機在快速生產原型和根據需求定制化部件領域的強大用途。據稱消費者大眾市場也將隨之出現。而且,當消費者不再購買物品并開始自己制造所需物品以后,經濟或許會出現根本性的飛躍。
便宜的3D打印機數量迅速攀升,也助長了這種觀點。《制造》雜志2013年冬季刊列出了15個價格在500美元左右的3D打印機模型。MakerBot公司最近開始在曼哈頓銷售2199美元的3D打印機。公司認為3D打印技術是“下一次工業革命”的開端。
很多DIY分子相信3D打印將成為主流技術,盡管他們也同意今天的3D打印機存在很大的局限性。
3D打印這個詞誕生于1990年代中期的麻省理工學院。它描述了很多種價格、復雜性和性能大相徑庭的方法。高端工業3D打印機價格在75000美元以上,還可以使用從鋼到陶的多種材料。
很多大眾消費機型用的是相對簡單的工藝,叫做熔融沉積成型法(fused deposition modeling)。這種方法于1980年代晚期被發明并獲專利。在熱膠槍里,一段特殊的材料被融化后進入噴嘴。隨著齒輪的引導,噴嘴在平臺上方上下左右移動,塑料被沉積在已經變硬的材料層上,一個三維物體也隨之定型。
對消費者來說,3D打印機有很大的缺陷。它仍然很難操作,而且能制造的東西也很有限。它打印出的物體不僅相當粗糙,而且體積也很小,因為熱塑性塑料在大尺度上會變形。除此之外,熱塑性塑料還屬于很多人討厭的那種便宜易脆的材料。3D打印機的硬件需要精確的校準,會讓很多使用者失去耐心。而操作軟件則比點擊Word文檔的“打印”按鍵要復雜得多。
另一個問題:在你做完了自己的iPhone手機殼和尤達的半身像以后,還有什么值得做的東西?答案并不明確,很多3D設計創作是人的頭像模型,經常是設計者自己的頭像。
家用3D打印技術的這些限制解釋了最近消費313打印正向大型工廠轉移。Shapeways公司在紐約建成了目前最大的同類工廠,目標是每年用高端打印機打印300萬到500萬個物體,使用的材料包括陶瓷、不銹鋼和銀。
根據Shapeways在網上提供的價格計算器,4英尺高的塑料尤達售價在20美元左右,郵寄時間是8到14天。
這位古老的絕地武士也許自己都會說:“買我?我才不會。”