你所不知的“3D打印”

①美國科幻作家羅伯特·希克利曾經(jīng)描寫過關于“萬能制造機”的場景。這是一臺奇特的大機器，機身上雜亂地安裝著刻度盤、小燈和各種指示表。故事的主角之一阿諾爾德站在機器前，按下按鈕，對它響亮而清楚地說：“我要硬鋁螺帽，直徑為4英寸。”接到指令，機器發(fā)出低沉的轟鳴聲，燈光閃爍，閘板緩緩打開，眼前赫然出現(xiàn)了一顆閃光發(fā)亮已經(jīng)制好的螺帽。

②也許羅伯特沒有想到如今一臺3D打印機已經(jīng)將他書中的幻境變?yōu)楝F(xiàn)實。那么什么是3D打印機呢？我們日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同。普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車、打印各種模型，甚至是食物，等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理。因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似，這項打印技術稱為3D立體打印技術。

③據(jù)華中科技大學材料科學與工程學院副院長史玉升介紹說，這項立體打印技術出現(xiàn)于上世紀90年代的美國，當時命名為快速制造技術。其實“3D打印”是通俗叫法，學術名稱為快速成型技術，也稱為增材制造技術，是一種不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機床就可以打造出任意形狀，根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù)，通過成型設備以材料累加的方式制成實物模型的技術。

④著名的《經(jīng)濟學人》最近描述了3D打印技術的前景是一種新型的生產方式，能夠促成新的工業(yè)革命。那么業(yè)內人士緣何如此看好3D打印技術？

⑤首先3D打印技術可以加工傳統(tǒng)方法難以制造的零件。華中科技大學材料科學與工程學院副院長史玉升介紹說：“過去傳統(tǒng)的制造方法就是一個毛坯，把不需要的地方切除掉，是多維加工的，或者采用磨具，把金屬和塑料融化灌進去得到這樣的零件，這樣對復雜的零部件來說加工起來非常困難。立體打印技術對于復雜零部件而言具有極大的優(yōu)勢，立體打印技術可以打印非常復雜的東西。”其次實現(xiàn)了首件的凈型成形，這樣后期輔助加工量大大減小，避免了委外加工的數(shù)據(jù)泄密和時間跨度，尤其適合一些高保密性的行業(yè)，如軍工、核電領域。再次由于制造準備和數(shù)據(jù)轉換的時間大幅減少，使得單件試制、小批量出產的周期和成本降低，特別適合新產品的開發(fā)和單件小批量零件的出產。

⑥這些速度快、高易用性等優(yōu)勢使得3D打印成為一種潮流，并且在很多領域得到了應用。如今3D打印機已經(jīng)在建筑設計、醫(yī)療輔助、工業(yè)模型、復雜結構、零配件、動漫模型等領域都已經(jīng)有了一定程度的應用。尤其在飛機、核電和火電等使用重型機械、高端精密機械的行業(yè)，3D打印技術“打印”的產品是自然無縫連接的，結構之間的穩(wěn)固性和連接強度要遠遠高于傳統(tǒng)方法。

（ 2012年9月17日《 人民日報·海外版 》，有刪節(jié)）

【閱讀訓練】

1.第①段介紹科幻作品的情節(jié)的目的是什么？

2.“什么是3D打印機呢？”作者是怎樣來回答這一問題的？

3.第⑤段中引用史玉升的話的目的是什么？

4. 3D打印技術除可以加工傳統(tǒng)方法難以制造的零件外，還有哪些方面的優(yōu)勢呢？

5.閱讀本文后你有什么感想呢？

（周俊根 設計）

（參考答案見25頁）