Key word：3D打印

定义：3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 

  3D打印技术其实早就不是一个新鲜产物，但在目前貌似越来越流行了。汐柠在第一次接触到是源于一本杂志，上头详细地介绍了美国利用3D打印技术可以建造房子了。

                                                              （概念图）

2014年，1月23日，美国南加州大学教授Behrokh Khoshnevis设计打造了一台巨型3D打印设备，该设备可以在20小时内建造出2500平方英尺（约合232平米）的完整房屋。建造房屋的整个过程也由电脑设计，电脑控制最终也有巨大机械手臂负责施工。“Contour Crafting”打造的墙体结实程度，也远高于传统工艺。根据测试，由“Contour Crafting”建造的房屋机构强度为10000PSI（PSI，磅力每平方英寸），而传统房屋墙体机构强度只有3000PSI。因为这台设备打造房屋时间非常快，在自然灾害救援中，如果“Contour Crafting”能够投入使用，可以在很短时间内建造出房屋，供受灾群众使用。

无独有偶，近期又有一条新闻说，3D打印机能打衣服了！但3D打印出来的衣服，额，我可能并不会穿，他们真的太超前了。

像这样：

或者这样：

无论他们将各类功能多么炫地展现在衣服上，表达情绪？能自卫？能测试穿者的性别年龄，贴合穿着者，但对于我来说总有些然并卵。。。我想要的衣服，它要透气，要吸汗，要舒服好存放，轻薄，不要是塑料织物这么奇怪的……

当然，这一3D打印服装革命不会很快到来。你只看到模特穿得神奇，却不知道它的成本多高。要打印一张A4大小的塑料织物，需耗时24小时左右，总的来说，像这样的裙子可能得花近400小时来打印。

看了这两个例子后，让我来告诉你一下，目前的3D打印技术到底是什么情况。

现状：

1.基于材料的有限性还很难打印实物，一般用于建模，测试模型的可行性。

上图是一台以塑料为原材料的3D打印机，在上图箭头所指的塑料管中有已液化的塑料原料，当电脑预设好要打印的模型，这台打印机以堆叠的方式将塑料堆叠出模具的形状。然后你可以把做好的零部件组装起来，行成模型。

但基于原材料的问题（3D打印机原材料一般较单一，因为要满足精度，需要原料能实现在液态到固态等的多元转化，如特殊的树脂，塑料，也鲜少有用金属做原料），一般也只能做出模型，打印不出实物，用途主要为检测所做模型的实际可操作性。

当然，这样的原理也有用于教育的：

比如目前很流行的STEM教育，以及3D打印笔的形态。

（3D打印笔）

Tip:3D打印笔原料与3D打印机塑料原料一致，但不需要通过软件控制精度，则是由人工自行绘制，用于早幼教较多，或者被其他年龄层当玩具用。

2.要保证高精度，打印一次需要很长时间。

看到这句话可能有人就要反驳了，你最上头举的例子，一个那么大的房子20个小时就能完工。但你要知道，房子的精度与零部件的精度要求是截然不同的。而目前使用3D打印机构筑房子时，也难以解决房屋结构中预先埋线，电路，水管等问题，所以还未出现大批量的运用。

而在其他零部件的建模打印中，比如上文介绍的堆叠方式，可能一个巴掌大的零件就需要打印十多个小时，虽然精确，但离批量生产距离还很大很大，这样想来，很多时候用3D打印去打印东西会否有些然并卵（浪费时间+电费）？

目前3D打印的两个误区：

1.对于技术的过度痴迷，让大家不断“捣腾”3D打印机本身。

大家都曾听到一句话，羊毛出在羊身上。而目前，大家却对于这种技术过于痴迷。可打印速度慢，不是所有实物都能通过3D打印机打出来，这两个问题不止是出在3D打印机本身上，还有很大部分与打印材料有关。如果用来打印的材料只是树脂与塑料，你怎么可能打印出金属的零部件实物呢？可在材料的范畴上，公众并没有给予很大的关注，而“塑料织物”的衣服，塑料玩具狗却不断被报道。可我们要的不该是我们真的能穿的衣服么？！上头那400小时打印出来的裙子，我叫个裁缝做24小时就能做出来了，真的有必要么……

2.你要做的东西真的必须用到3D打印机么？

这一点，在教育的范畴上被反复误用。目前基于STEM教育（基于科学（S）技术（T）工程(E)数学(M)的新型跨学科教育理念，目的在于增进学生的跨学科知识运用能力，从而促进学生的创新能力。）的3D打印机课程层出不穷，可如果只是为了融入科技元素，需要学生编程，设计做出物品，为何选择3D打印机这种费时费力的操作手段？你直接动手制作会不会更快更方便？

而在何时需要用到3D打印机呢？在上文中也有介绍，那便是学生构筑一种模型后，需要通过3D打印机这种高精度的方式确定模型的可操作性，在这一情况下，用3D打印机来制作物品是有必要的。那么从这一点看出目前很多教你做类似“塑料狗玩具”的3D打印机课程都是然并卵……

当然，不可否认的是，3D打印这种新型技术是很美好的，它是一种高精度制作产品的手段，也是一种未来工厂的美好愿景。所有在这一领域努力的人们都希望未来人人家里都能有3D打印，大家能自己打印自己需要的一切工具，衣服等等等等，可从目前来看，它还只是愿望而已。

特别鸣谢本文技术指导：上海STEM云中心负责人 张逸中博士