在IEEE(美國電氣和電子工程師協會(hui) )近日公布的2014年十大技術趨勢中，3D打印位列其中。IEEE指出，在2014年，新的技術和工具將讓普通的消費者擁有3D打印的能力。IEEE預言，隨著技術的進步，3D打印設備的價(jia) 格將更為(wei) 親(qin) 民，讓普通的消費者負擔得起，他們(men) 可以通過3D打印機打印出汽車零部件、電池、電子元器件、服裝等產(chan) 品。

　　Gartner最近發布的報告也印證了IEEE的預測。Gartner近日發布的報告稱，2013年價(jia) 格低於(yu) 10萬(wan) 美元的3D打印機全球出貨量將達到56507台，同比增長49%。目前來說，3D打印機主要有兩(liang) 類，用於(yu) 製造原型產(chan) 品和實驗樣品的商用3D打印機，用於(yu) 個(ge) 人娛樂(le) 消費和個(ge) 人產(chan) 品定製的消費級3D打印機。

　　Gartner預計，2013年，終端用戶對3D打印機的總支出將達到4.12億(yi) 美元，相比2012年的2.88億(yi) 美元增長43%，其中3.25億(yi) 美元將來自企業(ye) 市場，消費類市場的規模將接近8700萬(wan) 美元。Gartner預計，未來企業(ye) 和消費者對3D打印機的需求將進一步提升，而技術創新將提高3D打印機的質量和性能。2014年，3D打印機的出貨量預計將增長75%，達到98065台，而2015年的出貨量將比2013年增長一倍。Gartner報告稱，2014年全球3D打印機支出將增長62%，達到6.69億(yi) 美元，其中企業(ye) 支出將為(wei) 5.36億(yi) 美元，而消費類支出將達到1.33億(yi) 美元。

　　“未來，受定製化、個(ge) 性化和小批量的特點所限，3D打印不會(hui) 完全替代大批量、工業(ye) 化的產(chan) 品製造。但是，3D打印將會(hui) 帶來產(chan) 品製造模式、過程、類型的變化和創新以及企業(ye) 商業(ye) 模式的創新。”太爾時代總經理郭戈博士在接受記者采訪時表示，“在工業(ye) 級3D打印機方麵，更多高精尖的技術將會(hui) 出現，從(cong) 而更多符合工業(ye) 標準的3D打印產(chan) 品將會(hui) 被直接製造出來；在桌麵級3D打印機方麵，打印速度和精度及穩定性將會(hui) 提高，成本將進一步降低，將有更多的機構、家庭和個(ge) 人實現桌麵3D打印。”

　　個(ge) 性化定製與(yu) 修複成為(wei) 可能

　　“與(yu) 傳(chuan) 統機加工和模具技術相比，3D打印可以按照3D電子模型設計，快速加工出實體(ti) 模型。3D打印技術在教育、醫療、產(chan) 品設計、文化創意、太空，甚至軍(jun) 事等方麵用途廣泛。”郭戈博士表示，“以前設計師隻能在計算機屏幕上看到3D模型，或者通過機加工、開模具等方法，獲得零件和產(chan) 品的樣品，但過程複雜、昂貴而且時間長。有了3D打印機，設計師可以很方便地通過3D建模，得到實體(ti) 模型，而且過程簡單、成本低、時間相對短。”

　　典型案例就在汽車行業(ye) ，美國福特和通用最早將3D打印技術引入到了發動機的試生產(chan) 當中，將傳(chuan) 統的鑄造工藝改成了3D打印。福特通過3D打印技術將新款發動機的部件打印出來，省去了過去鑄造技術需要製造模具的時間，將一個(ge) 實驗型號的生產(chan) 時間從(cong) 過去的半年縮短至3個(ge) 月，大幅提升了新品上市的速度。通用則是通過3D打印技術，將某些零部件的成本大幅降低30%以上。

　　其實除了在生產(chan) 環節，3D打印甚至可以在事故車修複中大展拳腳。福特就認為(wei) ，等將來3D打印技術進一步完善之後，用戶甚至可以在修理廠直接打印某些零部件，而無需去廠商訂貨，省去了用戶等待的時間。

　　在消費電子領域，穀歌一直是開源的倡導者。也正是憑借著開源數量巨大的用戶基礎，穀歌將蘋果拉下馬，也成就了三星成為(wei) 智能手機行業(ye) 的老大。

　　近日，昔日手機行業(ye) 的霸主摩托羅拉宣布了其智能手機硬件開源計劃——“Project Ara”。摩托羅拉將與(yu) 3D打印公司3D Systems合作，生產(chan) 定製化的手機部件，幫助消費者升級智能手機的部件，試圖通過這一方式，奪回手機市場老大的地位。

　　Project Ara簡單來說就是一個(ge) 智能手機的硬件開源平台，通過將智能手機內(nei) 部元件模塊化，可以為(wei) 用戶提供高度定製化的智能手機。用戶可以根據自身的需求，選擇不同的部件模塊，就像拚裝模型一樣自行組裝。除了個(ge) 性化定製，當Project Ara手機出現故障時，用戶可以僅(jin) 更換有問題的部件，而無需重新購買(mai) 手機。

摩托羅拉移動高新技術與(yu) 項目部門主管雷吉納·杜坎表示：“Project Ara對材料強度、導電油墨打印有著很高的技術要求，因為(wei) 它們(men) 必須滿足量產(chan) 的速度和數量。” 3D System CEO 艾維·雷切托爾則很有信心：“Project Ara項目的生產(chan) 平台將對整個(ge) 數字產(chan) 業(ye) 鏈以及生產(chan) 工廠的未來產(chan) 生深遠影響。”

讓個(ge) 人設計實現更簡單

　　過去，消費者如果自己設計了某個(ge) 物品想要把它變成成品是比較難的事情，除了要有很好的動手能力之外，還要對相關(guan) 材料有所了解，但是有了3D打印，這就變得簡單了。

　　歐特克近日推出了兩(liang) 款新的3D設計軟件，一款是Miller，一款是Shapeshifter。Shapeshifter是一款基於(yu) Web的3D建模工具，任何人都可以通過它輕鬆創建3D模型。Shapeshifter通過內(nei) 置的3D引擎，可以讓用戶無需創建腳本就可以完成3D模型的設計。用戶隻需要在瀏覽器中選擇基本形狀就可以創建3D模型，係統會(hui) 自動生成3D模型，並將設計文件轉換成3D打印機支持的文件格式。值得一提的是，用戶還可以將自己的設計保存成一個(ge) 超級鏈接，與(yu) 其他用戶分享。

　　如果用戶覺得使用專(zhuan) 用的軟件有點複雜的話，還可以選用微軟的Meet 3D Builder，微軟在最新發布的Windows 8.1中集成了該款軟件。Meet 3D Builder內(nei) 置了一個(ge) 3D模型庫，用戶可以直接調用並修改庫中的3D模型，比如簡單的玩具、家居用品、微縮模型等。Meet 3D Builder的使用和操作與(yu) 延續了微軟簡單的風格，讓用戶很容易就可以上手。

　　微軟希望在Windows 8.1和Meet 3D Builder的幫助下，每個(ge) 人都能夠創建和打印3D對象。“我們(men) 的重點是能夠讓用戶快速而順利地完成3D打印。” 微軟創業(ye) 業(ye) 務集團(Startup Business Group，SBG)總經理謝恩·博切表示。

　　如果用戶覺得動鼠標還是很麻煩的話，3D掃描儀(yi) 製造商阿泰克集團近日推出的在線3D掃描則可以解決(jue) 這個(ge) 問題。

　　消費者隻需要準備一台微軟的Kinect，還有一台連接到互聯網的電腦。用戶需要做的僅(jin) 是正確定位Kinect並按照係統的語言提示用Kinect掃描。例如，用戶可以嚐試不同的服裝和姿勢找到自己完美的形象並保存。掃描完成後，捕獲的數據將被處理和上傳(chuan) 到阿泰克的Shapify.me網站。Shapify.me還提供在線3D打印服務，用戶隻要點擊網頁上的“3D打印”，就可以訂購屬於(yu) 自己的3D打印塑像。兩(liang) 天之內(nei) ，一個(ge) 1∶20比例的迷你人像就可以送到消費者手中，每個(ge) 3D打印塑像有白色和彩色兩(liang) 種選項。

　　新材料獲重大突破

　　可用材料少，一直是限製3D打印應用範圍的大問題。如果將現有的材料進行優(you) 化，如何開發更多可應用到3D打印中的新材料是3D打印廠商和材料廠商最關(guan) 心的問題。

　　近日，Lomiko Metals公司宣布成立石墨烯3D 實驗室，該實驗室專(zhuan) 注於(yu) 研製用於(yu) 3D打印的高性能石墨烯增強材料。石墨烯是已知用於(yu) 製造電子產(chan) 品最纖薄的材料，在物理性能方麵，石墨烯的強度比鋼強200倍，導電性能優(you) 於(yu) 銅，具有重量輕、強度高、柔韌性好的特點。如果石墨烯可以成功應用於(yu) 3D打印，將來消費者就可以在家中打印可穿戴式設備，甚至大型嵌入式電視。

　　石墨烯目前還是停留在圖紙上，沒有真正商業(ye) 化的產(chan) 品，但是美國克拉姆兄弟(哥哥計算機科學家亞(ya) 倫(lun) ·克拉姆和弟弟航空機械工程師達斯汀·克拉姆)卻實打實地開發出了三款新的3D打印材料。克拉姆兄弟之前在接受記者采訪時表示：“雖然PLA(聚乳酸，可生物降解塑料)和ABS是最常見的兩(liang) 種3D打印材料，但是它們(men) 都有很明顯的缺點，比如PLA高溫下就會(hui) 變軟，ABS剛性過低。我們(men) 想要讓新的材料在不犧牲材料的易用性和價(jia) 格低廉的前提下，解決(jue) 其中的某些問題。”

　　克拉姆兄弟開發的三種新材料是碳纖維增強PLA、高溫PLA與(yu) 聚碳酸酯—ABS合成材料。碳纖維增強PLA是由PLA樹脂加短切碳纖維複合而成的。這種材料剛性較強，不易彎曲。高溫PLA是在PLA材料中增加量一定比例的礦物質，使其比常規的PLA更耐熱。

　　監管法規急需完善

　　在最近的一集美劇《White Collar》中，一名嫌犯進入FBI辦公大樓並潛入了FBI辦公大樓內(nei) 的證據倉(cang) 庫，盜取了被FBI沒收的3D打印機，並用其打印了一把手槍，在安檢森嚴(yan) 的FBI大樓行凶，讓FBI探員措手不及。雖然這是一個(ge) 虛構的故事，但是卻反映了一個(ge) 實實在在的問題。隨著3D打印的野蠻生長，對其的監管法規急需盡快完善。

　　近日，美國費城市議會(hui) 通過了一項關(guan) 於(yu) 禁止3D打印槍支的提案，費城也成為(wei) 美國首個(ge) 禁止3D打印槍支的城市，應該也是世界上首個(ge) 針對3D打印進行法律規範的城市。當然這也和當地的治安情況有很大關(guan) 係，FBI統計的數據顯示，2012年費城報告了331起謀殺。

　　反觀國內(nei) ，其實也同樣存在這樣的安全漏洞。在10月舉(ju) 行的珠海3D打印應用及數碼圖文快印展覽會(hui) 上，記者就曾經在某廠商的展台上看到一個(ge) 通過3D打印製作的狙擊步槍模型，雖然該模型是多個(ge) 部件黏合拚接而成，並不具有真槍的功能。但是這也給監管部門敲響了警鍾，在3D打印機僅(jin) 需要數千元、3D打印圖紙可以輕鬆在互聯網上獲得的今天，如何避免出現上麵說到的3D打印被犯罪分子濫用的問題，是監管者需要思考的。