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人氣沸騰的“3D打印機(jī)”，究竟是什么？

只要使用個(gè)人電腦制作的三維數(shù)據(jù)，就能輕松制作出立體造型。這種方式有助于縮短開發(fā)期、壓縮成本，如今正活躍于制造業(yè)的方方面面。不僅是汽車、電子等行業(yè)的大企業(yè)，隨著3D打印機(jī)價(jià)格的走低，3D打印機(jī)還在向個(gè)人及風(fēng)險(xiǎn)公司滲透。

只要下載設(shè)計(jì)圖，按下3D（三維）打印機(jī)的按鈕，就能輕而易舉制造出槍支──美國德克薩斯州的非營利團(tuán)體“分布式防御（Defense Distributed）”已經(jīng)推出了這樣一個(gè)驚人的項(xiàng)目。

該團(tuán)體效仿網(wǎng)絡(luò)免費(fèi)百科全書“維基百科（Wikipedia）”，開設(shè)了名為“維基武器項(xiàng)目（Wiki Weapon Project）”的網(wǎng)站。網(wǎng)站開放給非特定公眾，并上傳有各式各樣的槍支設(shè)計(jì)圖，訪問者只需下載設(shè)計(jì)圖，即可使用3D打印機(jī)制造槍支。現(xiàn)在，網(wǎng)站上已經(jīng)公開了手槍、步槍等部件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

根據(jù)這些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，該網(wǎng)站的運(yùn)營者親自使用3D打印機(jī)制作部件，并組裝出了步槍。所發(fā)布的視頻證實(shí)該槍可發(fā)射600發(fā)以上的子彈。在悲慘的槍擊案頻發(fā)、要求槍支管制的社會輿論愈發(fā)強(qiáng)大的情況下，這個(gè)項(xiàng)目在美國引起了爭議。

與此同時(shí)，輕而易舉就能制造出槍支不可或缺的精密部件的3D打印機(jī)也成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。這究竟是一項(xiàng)怎樣的技術(shù)？

一聽到打印機(jī)，一般人腦海中浮現(xiàn)的會是家庭和辦公室使用的產(chǎn)品。其作用是把個(gè)人電腦編輯的文件和數(shù)碼相機(jī)拍攝的照片等數(shù)據(jù)打印在紙張等二維介質(zhì)上，而3D打印機(jī)能夠以相同的原理簡單地制作出三維立體造型。

薄層疊加

通過使用3D打印機(jī)，企業(yè)商品無需委托專業(yè)企業(yè)，即可在辦公室和家中輕松制造開發(fā)過程中必不可少的試制品。作為制造業(yè)的革新技術(shù)，3D打印機(jī)如今備受關(guān)注，在美國，從大企業(yè)到風(fēng)險(xiǎn)公司、個(gè)人，其用途正在快速擴(kuò)大。介紹3D打印機(jī)的《MAKERS─21世紀(jì)工業(yè)革命開始》在日本也成為了暢銷書籍。

3D打印機(jī)制作立體造型的步驟如下。首先，準(zhǔn)備待制物體的三維數(shù)據(jù)。一般來說，三維數(shù)據(jù)的制作使用的是個(gè)人電腦中安裝的CAD（計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)）等軟件。接著，把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成切片狀態(tài)，發(fā)送至3D打印機(jī)。

3D打印機(jī)的原理多種多樣，全球份額居首的美國Stratasys的主力機(jī)型使用的是“熱熔層壓法”，其流程如下。

在接收到來自個(gè)人電腦的數(shù)據(jù)后，首先，樹脂從3D打印機(jī)底部的材料盒輸送到打印機(jī)頂部的打印頭。接著，打印頭內(nèi)的加熱器加熱樹脂使其熔化。打印頭按照切片的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，沿左右方向（X軸）和前后方向（Y軸）運(yùn)動(dòng)，噴射熔化的材料。

形成一個(gè)薄層后，載物臺向下（Z軸）移動(dòng)與其厚度相當(dāng)?shù)木嚯x。通過重復(fù)這一過程，薄層反復(fù)疊加，最終制作出立體造型。用于支撐立體造型的支撐材料也由打印頭同時(shí)噴射。支撐材料可以輕易拆下，去掉后邊完成成品。