文:程為
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最近,立體(3D)打印機的話題熱夯,有人打印槍枝,有人要打印日本女優人像,也有醫學界打印仿生耳朵,甚至美國太空總署(NASA)委托業者開發“立體食物打印機”。
立體打印機真的如此神奇?讓我們從各角度逐一探尋它的各種可能……
美國紐約市的年輕小伙子傑積安(Jake Zien),在高中時期,對于延長線插座就有一個創意想法:它是否可以像蛇身一樣,隨意轉向呢?
一般延長線插座,以2個至5個插座橫向排列,在較為窄小的空間就轉動不靈,造成一些不便。
傑積安在以立體打印實物網站Quirky,分享蛇身延長線插座的想法,獲得不錯反應;該網站即刻用立體打印機,打印出這個名為Pivot Power的插座,然后協助傑積安銷售。
至今,這蛇身延長線插座成了該網站最成功的產品,獲得不俗評價,至今銷售成績超過12萬美元(約36萬令吉),許多媒體爭相採訪這個網站和傑積安。
擁有創意和想法,並不一定能實踐,因為沒有資本,所以不能大量印制成品。
像傑積安這樣的年輕人,滿腦子點子,需要一個平台制造成品,立體打印機就給了他一個機會!
當然,即使立體打印機的價格,已從工業型的數萬或數十萬令吉,下降至現在的數千令吉,仍是一般年輕人無法負擔的經濟壓力,而且他們還需要考量原料成本。
類似Quirky的社群式製造(Social Manufacturing)或協同製造(Collaborative Manufacturing)小企業,有能力購買立體打印機,就能完成傑積安的夢想。
360度掃描原有物體
何謂立體打印?它是根據電腦設計出來的產品,或者360度掃描原有物體后,用立體打印機一層又一層打印出立體模型,隨后再人手堆疊在一起。
由于立體打印機根據平面打印機的技術原理運作,因此不能稱它為物體制造機,因為這種制造產品方法不需要模具,並且能夠小批量加工,不會增加額外成本。
立體打印技術並不是新鮮事,早在上世紀80年代,就已有工業型的立體打印機出現;但是,由于價格高昂,而且多數用在制造業,不適合家庭或個人使用,未引起太大關注。
今年2月12日,美國總統奧巴馬的國情諮文演講中,強調立體打印技術的重要,並且可能對製造業帶來革命,把立體打印技術關注程度推向高峰。
對許多產品來說,技術相當重要,但價格更是王道,超越一般人可以負擔的價錢,就會有價無市。
立體打印機把電腦內的設計圖,打印成實物,價格比一般工業制造成品來得低,因此3D打印技術開始與個人使用接軌,而且也將在各領域發揮功用,協助改善人類生活。
用作救命和醫學用途
今年5月23日,《新英格蘭醫學雜誌》(The New England Journal of Medicine;簡稱NEJM)刊登一宗與立體打印機有關的手術個案。
美國俄亥俄州一名嬰兒卡伊巴,肺部天生缺陷,其中一條氣管失效,因此,他出生6個星期后,必須裝上呼吸機,以免停止呼吸。
對于這名嬰兒,醫生的看法是:他離不開醫院,否則將面對生命危險。
美國密歇根大學(University of Michigan,簡稱UMich)一群研究人員研究這個案時,從立體打印機中找到靈感,他們仿照肺部的氣管,通過立體打印機,打印100個細小,但大小和形狀不一的管子,挑選其中一根植入3個月大的卡伊巴體內。
奇蹟發生了,卡伊巴不需要呼吸機已能正常呼吸,一年后的今天,卡伊巴19個月大,如今已在家休息,而且不再呼吸困難。
換句話說,立體打印技術已進入醫學界,而且發揮極大功用,醫學界已開始把立體打印機當成醫學工具一部分。
如今,醫學研究人員已打印出骨骼立體模型、腹腔骨盆模型、胸腔模擬模型等,甚至醫療器材企業已著手制作各種人體相關模型,供應市場需求。
一些腦筋轉得快的醫學用品企業,開始接受打印孕婦腹內胎兒模型的生意,根據孕婦立體超音波掃描圖像,打印胎兒樣子。
只是,立體打印腹中胎兒樣子,收費介于1500令吉至3000令吉,未必是人人可以負擔的費用。
大大降低模具成本
開發一項產品前,制作模具非常重要,這樣才能知道有關物品的實用價值。
雖然是模型,但不能和真實產品有太大差異,因此成本不低,立體打印技術出現后,大大降低了商家成本負擔。
中國深圳一家立體打印技術公司,就在這方面吃到了甜頭,自2011年推出立體打印服務后,生意紅紅火火。
在當地市場上,一個台燈樣品可能高達數萬人民幣,現在通過立體打印機打印出來的樣品,價格才一萬多人民幣(約五千多令吉),這可省下不少錢。
因此,立體打印技術為商家減少成本壓力,可將節省下來的成本,用于生產用途。
立體打印=仿造=危險?
立體打印出一把槍?誰說不能,美國25歲大學生科迪威爾森就做到了,但是,此舉立刻引起極大爭議。
一年前,科迪自己成立一家公司,買了一台8000美元(2萬4000令吉)二手立體打印機,用了一年的時間,立體打印出一把可以射擊的手槍。
這把手槍有16個組成部分,其中15個部分是由立體打印機,一層一層打印出來,然后再經人手組裝起來。
他在手槍中裝入170克的鋼鐵,才不會抵觸美國法律;該國法律規定不能由金屬探測器偵測到的槍支,均屬非法槍支。
雖然這把手槍屬于仿造品,但其真實程度不遜于真實手槍,因此具有一定的危險。
立體打印和工業印制差別在于:前者不用通過正規管道制造,后者則受到監管,前者打印(制造)出來的產品安全程度是個大問號!
進入家用有門檻
立體打印如此強大,不如,花個幾千令吉買回家,自己印個實物出來?只怕,把立體打印機帶回家后,不懂得操作複雜的軟件,只能把打印機當裝飾品,能看不能用。
美國市場研究公司Gartner今年5月發佈研究報告指出,雖然預計商業立體打印機價格,將于2016年降至2000美元(約6000令吉)以下,但不太可能像一般打印機,家家戶戶皆可使用。
立體打印機使用的軟件,並不只是安裝進入電腦后,再與打印機連線就可使用,使用者還需要具備操作這些設計軟件的知識,否則裝了也不能用。
舉例,其中一種較常使用的設計軟件CAD(Computer Aided Design),在上個世紀60年代已經出現,最初只在美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用。
即是說,這種軟件屬于工業用途,多數應用在汽車製造、航天和電子工業內。
隨著電腦科技發達,普通設計人員已能夠使用這類軟件,但一般人未必可以輕易掌握其操作原理。
此外,使用者也要購買一些原材料,並且需要進行基本切割,才能在立體打印機使用。
因此,價錢、軟件掌握能力,以及原料成本等,依然是立體打印進入家用市場的門檻,不是每個人都可以一跨而過。