未来设计师：有想法？“打印”出来

    广东工业大学机电工程学院的张永俊教授在接受本报专访时介绍，3D打印技术，即三维打印技术，是上世纪80年代中期发展起来的高新技术，是制造领域的一项重大技术创新。它自上世纪80年代在一篇博士论文中被提出来后，立刻掀起了一股席卷全球的热潮。

    这种技术不同于传统的制造工艺，它综合应用了CAD/CAM技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识。传统的工业制造方法多是减材制造、去材制造，也就是在一个整体材料基础上去除多余的部分，剩下的部分形成产品。而作为“增材制造”的快速原型制作技术，也就是“3D打印技术”，则可视为减材制造的逆过程，采取的是逆向思维方式。这是因为，“任意一个三维物体，都可认为是由每层形状不同的二维平面不断叠加而形成的。”张教授解释。

    在张教授看来，三维打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本，对机械制造领域产生了极大影响。这种新型技术对于企业提升竞争力极有助益。

    对很多设计师而言，很多灵感会不时涌现，并且可能稍纵即逝。在未来，如果有一台在家也能使用的小型三维打印设备，那么设计理念会在顷刻间变为现实。未来的设计师可这样做：有了想法，“打印”出来，拿着它和别人分享，然后修改并再“打印”一个……

    前景广阔：人体器官或亦能“打印”

    三维打印技术的工艺过程非常复杂，张永俊教授解释，简而言之，首先是要根据产品要求建立CAD（计算机辅助设计）模型，然后经过数字处理，由计算机控制三维打印设备，逐层式扫描完成整个打印过程，形成立体实物。按照打印成型手段，三维打印工艺又可分为：光固化立体造型、分层物件制造、选择性激光烧结以及熔融沉积造型几大类。在所有三维打印技术中，材料是最为重要的因素，其次，工艺也很重要。

    随着技术的创新和突破，在电子业、航空业和汽车制造业，3D打印已经变得越来越流行。它们不光可以离开传统的大规模机床来制造小数量的部件，而且可以用不同方法来制造，比如单个制作喷气式飞机上的空气动力导管，而不再需要大量不同元件来组装。有了3D打印技术，你甚至不必担心找不到零配件。即使已停产，你依然可找到解决之道。美国人杰·勒农为了让自己的一台1907年生产的老式流线型汽车继续行驶，购买了一台 3D 打印机。他用草图设计一个丢失的元件并“打印”出来，在车上进行试验，检测设计是否合理。多亏了3D打印机，他的这辆老爷车仍能继续行驶。

    可以说，3D打印技术的未来前景无可估量。除了以上列举的应用，在建筑、医学乃至影视等诸多领域都有广泛的应用空间。3D打印机可打印出建筑模型，科学家们预测，在未来，锤打、锯切、钻孔、砌砖等建筑技术都可能被打印所取代。张教授介绍，3D打印技术甚至可打印出牙齿、骨骼等人体器官。用3D打印技术制造的牙齿已进入市场应用，骨骼因结构较为复杂，对材料要求高，目前尚在研究中，还没有实现完全的市场化。展望未来，3D打印机在血管、心脏等器官的再造和移植等医学领域的应用值得期待。