3D打印距“主流”还有多远?

  近年来3D打印技术基本只用于消费级市场,不过其犹如一头尚未觉醒的雄狮,很有可能开拓出新的创作思路,并在零件采购与压缩成本方面帮助制造企业简化工艺流程。话虽如此,不过3D打印技术仍然面临着一系列局限性及法律层面的困扰,这一切都抑制着进一步的创新实践。

  很多朋友恐怕还不清楚3D打印技术的意义及未来走向,不用担心,下面咱们就在探讨中找寻答案。

  3D打印并不新鲜

  3D打印技术的实质性概念与传统喷墨打印机并没有多大的差异,惟一的区别在于传统打印机利用墨水在纸面上印刷,而3D打印机则通过来一层一层的打印,然后粘合,创建打印对象。

  与大多数人的印象不同,3D打印技术其实并不是什么新生事物,它早在上世纪八十年代就已经以某种形式出现。不过,这些工业级3D打印机属于大型定制化设备,主要用于原型设计及研究工作。比如,目前为我们所熟悉的爱好者级3D打印机是于2003年首次出现,但其原型机的价格仍然高达25000美元以上。

  时至今日,3D打印机在各个领域变得愈发普遍。研究人员、硬件工程师甚至是艺术家都逐渐发现这种新设备在工作中的意义与价值。而且随着硬件提升与价格的持续下降,3D打印技术正变得越来越亲民,这种用户友好特性将在未来变得更加明显。

  3D打印已全面应用

  在3D打印机的帮助下,目前已经实现了很多想法,一些伟大的项目也已经在利用这项技术。

  比如,3D打印技术甚至可以制作出足以替代身体器官的产品。就在去年早些时候,医生与工程师们携手推动一个医疗项目,希望利用3D打印机制作出人工下颌骨、用以替代患者受到严重感染的对应部位。此项目大获成功,患者在几天之内就恢复了健康。

  与此同时,德国的研究人员们在通过3D打印技术制作能为生物体所接纳的人工血管方面也取得了稳定进展。尽管该研究团队称3D打印机的打印效果还不够精确、不足以满足创建血管所必需的所有步骤,但这无疑已经成为值得关注的新兴研究领域。

  巧克力也可以打印出来,美味与美观兼得。

  另外,3D打印技术还能在一天的工作之余给你带来下厨乐趣:英国埃克塞特大学的一位讲师就对3D打印机加以调整并成功打印出巧克力作品。由他发明的巧克力工艺品目前已经正式发售,用于满足企业客户或是家人朋友之间的馈赠。

  当然这些规模庞大、资金要求颇高的项目恐怕无法在家中实现,不过3D打印机也有很多成本低廉的乐趣化实用方案。举例来说,大家可以利用3D打印机制作出不甚损坏或者丢失的模型组件;更酷的是,我们完全可以利用打印机从零开始创造自己心仪的模型。

  除此之外,该项技术还能为用户带来更大的想象空间。例如,将其与iPad连接并拍下相片后,我们可以利用该技术将自己的头像打印到花瓶上。想让自己的电吉他充满个性却又不想让叮叮当当的制作噪音惊扰四邻?只要通过打印就能轻松实现对应部件的制作。大家还可以创造出属于自己的独特时尚配件。有了3D打印技术,真的是没有做不到、只有想不到。

  目前,大多数在售的3D打印机使用ABS塑料(ABS塑料是家居用品的常见制作原料,一般被用于生产儿童玩具、管道、淋浴间拉门以及家具等),这种耐性材质具备极高的塑模灵活性且容易回收。

  不过虽说ABS堪称3D打印方案中的绝佳材质,但它也存在着诸多局限,比如许多商业打印机不允许用户变更材料,我们甚至无法改变材质的颜色。如果我们创造出的物品结构过于复杂,ABS材质容易老化的特性会使其日渐脆弱。一旦存储方式不当,作品很可能出现损坏等等。

  幸运的是这一情况已经出现转机。一些更先进的3D打印机已经可以使用多种材料并打印出多种颜色,这意味着我们的创意项目所面临的局限有所减少。

  3D打印只存在于缝隙市场?

  相信大家都能理解为什么3D打印机常常被视为缝隙产品。毕竟这类设备仍然相当昂贵,而且大多数消费级3D打印机还是由爱好者所制作。不过随着时间的推移,相信它们会逐渐进入主流市场。

  Shapeways公司是一家允许客户在线提交3D设计并付诸打印的企业。在接到订单后,Shapeways会根据需要打印出对象并将其寄给设计者。在Mashable Connect大会上,Shapeways向观众展示了3D打印技术在一次性项目及缝隙市场之外的施展空间,比如它能够用于各类规模的生产流程,小到咖啡杯、大到规模化汽车生产,而且客户能对自己需要的部件拥有更多控制权。

  另外,3D打印机本身的价格也在稳步下降。目前,我们已经能以不到500美元的价格买到一台基础3D打印机,不过更先进的型号则可能高达1500美元。虽然价格仍然比较高,但与五年前相比,其售价已经合理得多。另外,来自开源社区的贡献也在稳步增加,其中最突出的当数RepRap项目。RepRap试图创造出自我复制型打印机,希望借此为用户创造价值。

  3D打印机的作用与效果毋庸置疑,但我们需要在计算机上安装合适的软件来帮助其理解打印内容以及从三维角度加以实现。虽然目前3D打印对象的相关设计软件层出不穷,但用户需要拥有敏锐的眼光及专业化的3D工具才能创造出理想中的产品。

  RapidFormRCA(一家隶属于伦敦皇家艺术学院的数字化制造及原型设计中心)在接受采访时指出,用户需要经过系统培训才能适应这类软件,进而了解执行标准并制作出优秀且坚固的打印成品。但大多数用户可能不愿意在设备使用的培训中投入精力。

  3D打印是否存在知识产权问题?

  遗憾的是,即使是出于个人目的,利用现有副本进行对象创建也有可能引发知识产权纠纷,而且会同时涉及专利法与版权两个方面。

  举例来说,用户打算用乐高积木进行项目制作,却发现手头的素材不够丰富。对于3D打印机而言乐高推出的塑料积木很容易重现,但这种明显侵犯了乐高公司权益的做法很可能带来大麻烦。

  由于3D打印仍然被视为一种新技术,因此与之相关的知识产权及合法范畴还没有完全明确。不过根据最简单的理解方式,我们应当尽量避免将他人的创意与灵感全部照搬过来。

  3D对象扫描仪与3D打印机这一组合最可能引发纠纷。利用破解版Kinect设备制作而成的扫描仪不仅能够复制对象的外形,还可以在扫描结果中包含大量更为复杂的细节信息。

  这一组合型方案的出现将带来比专利或版权更加严重的法律问题。恶意人士完全可以利用3D打印机制作出ATM卡分离器、钥匙、武器等其它一些侵害他人权益的物品。

  现在的问题是,3D打印技术在威胁知识产权方面与之前就已经存在的其它设备有何不同?早已出现的切割机或者研磨机都可能引发与3D打印机同样的版权问题。相关律师指出,我们不能因为技术的新兴性就简单将其归结为违法。

  更重要的是,人们往往会由3D打印技术联想到数字技术与版权分销问题。音乐和电影这类数字化产品由于极易通过网络进行传播,所以需要受到严格的版权保护,而在3D打印机出现之后,需要版权保护的对象显然将大大增加。

  该律师补充称:“某些对象主要受专利保护(还有一些受到商标保护),但大部分物理对象并不会受到任何形式的知识产权法规(或法律)保护。换句话来说,针对这些对象制作拷贝不会侵犯任何人的权利。数百年来情况一直如此,不过我们可能需要一些时间来通过条款加以界定。”

  这绝对是个棘手的问题,对吧?

  当然,为了让3D打印技术跻身主流市场,我们还要解决一系列问题。首先,价格应该继续走低,而打印机本身也需要变得更为紧凑、功能性更强并在操作方面更加简化。工具在设计上的便利性也将使这项技术更容易被人们所接受。Cube打印机已经在尝试为易用性带来突破,根据宣传,Cube使用非常简便,就连孩子们也能够在基础界面的指引下进行打印。

  不过3D打印技术只有获得良好的信任基础才能继续发展下去。正如当初受到严重冲击的数字音乐行业一样,3D打印技术被过度滥用的危险可能扼杀其广泛普及。但在这里我们不妨先放下法律层面的沉重包袱,单就技术本身做出展望。只要人们仍然对创新充满兴趣,3D打印技术就将以光彩照人的姿态在未来(短期内)走向辉煌!

  Elizabeth Fish

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