自2012年度至今,3D打印技術的火爆程度幾乎正以成迅雷不及掩耳之勢席卷全球,其受追捧程度也幾乎向著“白熱化”階段發展。當前,3D打印的應用正在各個(ge) 領域蔓延,在知道了這項神奇的技術可以打印建築物、汽車、人體(ti) 器官、骨骼等東(dong) 西之後,又有國外設計師利用3D打印技術打印出了自己設計的衣服、鞋子等,如果像這樣利用掃描儀(yi) 進行掃描之後,再通過CAD或其他3D智能數字化技術對掃描數據進行加工和修改,最後交給3D打印機進行智能控製並批量化生產(chan) ,那麽(me) 今後利用3D打印技術打印出“人工智能”將或許不再是夢,相信足以讓“你和你的小夥(huo) 伴們(men) ”都驚呆!
●“人工智能”真的來了?
3D打印作為(wei) 全球新一輪製造浪潮,正在越來越多的被眾(zhong) 人所關(guan) 注和接受。而如今,3D打印技術也已經悄無聲息的融入到了大家的日常生活中,前幾年震撼人心的電影《人工智能》如果你還記得,那麽(me) 在今天或未來,將3D打印技術結合科技智能化的發展,會(hui) 讓“人工智能”真的實現也說不定。
當很多人還在探討3D打印技術否取可以代傳(chuan) 統技術的時候,3D打印已經向我們(men) 給出了尚佳的答案。如今,包括快速成型、激光燒結或材料堆積在內(nei) 的3D打印技術,已經在向著智能化的方向發展:包括3D設計軟件和3D掃描(俗稱3D照相)在內(nei) 的3D智能數字化,從(cong) 而成為(wei) 了今後3D打印的核心。
當前,很多3D打印製造商都是利用計算機來生成初始數字化的3D平麵模型,如果今後可以利用3D智能數字化技術進行“大批量定製”的話,那麽(me) ,製造周期將會(hui) 縮短,效率也會(hui) 得到很大提升,而與(yu) 此同時,也將給商家帶來極大的利潤。
在經過3D智能數字化之後,隻需將所有的一切數據發給3D打印機,再對打印過程進行實時監控實現閉環控製,讓這台3D打印機具有學習(xi) 和控製的能力,到時候你就可以來坐等“見證奇跡”的時刻了。試想,如果3D打印可以實現這一切,那麽(me) 這是否意味著,一直以來人們(men) 熱衷的“人工智能”真的來了呢?
●3D智能化控製:讓機器製造機器
3D打印智能化一旦成熟會(hui) 有多神奇?試想,你在亞(ya) 馬遜購買(mai) 了一台3D打印機,如果這台3D打印機還擁有學習(xi) 可控製的能力,那麽(me) 用這台打印機打印出來的東(dong) 西會(hui) 不會(hui) 成為(wei) 一款智能產(chan) 品?當然,以上猜想都有可能變為(wei) 現實,當務之急就是要攻克一道道技術難題。據悉,當前3D打印技術的難點主要集中在設備和功能材料的製備、智能控製問題的解決(jue) 、激光器/噴嘴等核心元部件的研製等方麵。
一直以來,材料被認為(wei) 是局限3D打印發展的重要因素,但盡管如此,目前的3D打印機已經能夠使用各式各樣的新材料了,如液體(ti) 、粉末、塑料絲(si) 、金屬、沙子、紙張、甚至巧克力、人體(ti) 幹細胞等。因此,如果以上材料可以通過3D打印技術中的噴墨沉積、熔融沉積成形、激光燒結、立體(ti) 光刻等工藝,那麽(me) ,將3D數字模型變成玩具、零件或廚房用品、建築、時尚衣服甚至是人體(ti) 器官等實物,應該是應有盡有無所不能。目前,3D打印技術已經在很多基礎研究領域,取得了突破性進展。當然仍有很大的發展空間,特別是像混合材料打印之類的複雜工藝問題,急需要解決(jue) ,如果這個(ge) 工藝技術得到解決(jue) ,那麽(me) 很多常用的多元結構部件就能利用3D打印機一次成型,將不再製造單個(ge) (不同材料)零件後再進行組裝,這項突破將會(hui) 是革命性的。
同時,如果以上混合材料打印工藝成功解決(jue) ,再通過智能感知設備,就可以讓3D打印機來控製製造的行為(wei) ,並監測產(chan) 品的質量和強度,然後實現反饋調整的閉環控製,那將意味著這台3D打印機可以把人工智能從(cong) 計算機拓展到現實世界,讓機器製造機器的構想將得以實現。
●3D打印智能化帶來無盡樂(le) 趣
3D打印這一技術並非空橫空出世,而是在經過了近30年的發展之後,才在近幾年逐漸得到突破性進展,其高效創新等優(you) 勢也很好地得到了凸顯。誠然,任何新事物的出現都要遭受世人“不同思想的衝(chong) 撞”,3D打印也逃不過此一劫。
在3D打印幾乎已火遍全球的今天,它帶給人們(men) 的不僅(jin) 僅(jin) 是驚喜,更多地還是歡樂(le) 。當然,也有人對3D打印未來發展表示擔憂,很多人都在質疑或各種的不看好,盡管如此,3D打印已經在用事實證明了其大有可觀的前景,並開始改變著周圍人們(men) 的生活甚至是思維方式。
暫且不說像零件、建材、汽車飛機之類眾(zhong) 所周的應用,3D打印還在更多的領域為(wei) 人們(men) 帶來了無限樂(le) 趣。自從(cong) 3D打印的“大黃鴨”在香港備受港人熱捧之後,近日就有商家用3D打印機打印出了“憤怒的小鳥”送給粉絲(si) ,沒錯!就是這個(ge) 每天會(hui) 花費掉全球用戶2億(yi) 分鍾時間的遊戲卡通造型,它可愛的形象讓無數男女老幼樂(le) 此不疲。
據了解,這款“憤怒的小鳥”公仔是利用了中望3D軟件進行前端三維建模設計繪製出來的,其靈活的自由曲麵混合建模功能,讓設計更精確,還支持直接輸出到“3D打印機”(Print3D)的功能,可方便快捷地與(yu) 3D打印機交互,快速打印,因此在使用中望3D繪製建模,並後期3D打印非常快速簡便。
●3D打印:精確控製是大勢所趨
3D打印技術已然來勢洶洶,其應用到領域之廣幾乎是傳(chuan) 統技術所無法企及的。眾(zhong) 所周知,傳(chuan) 統製造的過程是將多餘(yu) 的材料去除掉,而保留需要的形狀,這不僅(jin) 費時費力還讓更多的材料浪費掉,過程麻煩;而3D打印則是一種加層製造(ALM,Additive Layer Manufacturing),通過層層疊加積累出需要的造型,可以精確控製物料,降低成本,真可謂工業(ye) 設計領域的精耕細作。 3D打印技術最重要的應用之一,就是建築行業(ye) 。近日就有荷蘭(lan) 設計師在對一台3D打印機進行了改造之後,成功打印出建材瓷磚,他希望有朝一日3D打印機可以用在磚廠裏麵,實現大規模生產(chan) 。目前該設計師已經為(wei) 他打印的磚找到了兩(liang) 種應用方法,這對今後建築建材方麵來說,又有了新的選擇。
同時,從(cong) 設計師的角度看,3D打印技術更容易實現仿生,因為(wei) 設計師可以在電腦上設計物體(ti) ,精度更高,可以模擬出傳(chuan) 統製造工藝無法實現的物體(ti) ,並隨時進行修改。利用3D數字建模技術以及“選擇性空間結構(Selective Space Structures)等軟件的幫助下,設計師可以幾何圖案中的任意元素進行精確控製,並且設計師可以隨心所欲地修改設計文件。這不僅(jin) 改變了人們(men) 對加層製造過程中的幾何特征和材料特征,並通過現代建模和製作技術可以對設計對象實現精準控製,而這時傳(chuan) 統工藝所無法實現的。
另外一方麵,針對日前國郭台銘對3D打印技術的炮轟,康奈爾大學機器人研究專(zhuan) 家胡迪·利普森就對此進行了隔空解答:3D打印技術的精準控製,可以讓手機裏麵不計其數的細小部件以及各部分,都能完美耦合,這也正是手機之所以迅速投入市場的主要原因。因此,3D打印技術在今後科技領域的發展有著功不可沒的表現。因此,能實現精準加工的3D打印,或將為(wei) 今後工業(ye) 設計的大趨勢。
●3D打印:讓傳(chuan) 統工業(ye) 得到變革
3D打印被認為(wei) 是即將改革傳(chuan) 統製造業(ye) 的新技術,並由此引發了許多人的追捧和探討。從(cong) 《連線》辭職並創辦了3D Robotics公司的知名空中機器人3D打印商安德森,在他前段時間發表的新書(shu) 《創客·新工業(ye) 革命》中表示:3D數字化製造將開啟第三次工業(ye) 革命,不僅(jin) 僅(jin) 讓傳(chuan) 統工業(ye) 得到技術上的革新,還將讓人們(men) 的工作與(yu) 生活得到徹底的變革。
這很容易讓人聯想:就像機械製造使得傳(chuan) 統手工業(ye) 變為(wei) 奢侈品一樣,未來的製造模式也會(hui) 發生劇變。日前,在斯德哥爾摩舉(ju) 辦的藝術黑客節(Art Hack Day)上,就有人利用一台3D打印機一邊播放古典音樂(le) ,一邊打印出獨特的古典音樂(le) 物品。所以3D打印機能將每一首歌曲都打印成一個(ge) 獨特的物體(ti) ,並且讓原本稍縱即逝的聲音變成了永恒的存在,這對於(yu) 傳(chuan) 統工業(ye) 來說真是非常不可思議的!
如今,由於(yu) 3D打印這種新的製造模式已經備受矚目,因此3D打印商安德森對3D打印在今後變革中扮演的角色極其看好。未來,隨著越來越多的3D打印機走進普通家庭,越來越多的普通人也開始逐漸體(ti) 驗到新技術帶來的改變。
很多人都在追問:3D打印是否在未來會(hui) 取代傳(chuan) 統製造業(ye) ?答案是否定的,因為(wei) 3D打印並非是規模生產(chan) ,而隻是一種模型的技術。當然盡管如此,3D打印依然會(hui) 分食一部分市場,特別是對於(yu) 中國市場而言,製造業(ye) 幾乎是與(yu) 我們(men) 的日常生活息息相關(guan) 的,因此,3D打印在未來將一定程度上改變國內(nei) 的製造業(ye) ,並且將開創一種全新的商業(ye) 模式。
●綜述
正所謂“科技引領未來”,此觀點在3D打印發展的進程中也同樣適用。盡管目前還有很多問題有待解決(jue) ,但隨著“雲(yun) ”時代的來臨(lin) ,今後的3D打印會(hui) 與(yu) 雲(yun) 計算聯手來實現更多意想不到的成果:你隻需在手機上下載一個(ge) App應用,拍照上傳(chuan) 到3D打印機並選擇參數,位於(yu) 雲(yun) 端的智能計算服務將根據重建出的3D模型把產(chan) 品設計出來,並在雲(yun) 製造集群中搜索到鄰近的打印地點,就有人把商品快遞送貨上門哦!
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