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3D打印改变世界的12种方式(一)

来源:原创

发布时间:2021-04-06 15:26:16

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摘要:从太空,时尚到医学,探索3D打印如何重塑我们的世界......

 

aau讯(编辑 吴昕烜)3D打印技术,最早可以追溯到1986年,当时由Charles Hull发明的SLA设备获得了第一项专利,但直到2009年1月,第一台商用的消费型3D打印机BfB RapMan才问世。此举就像雪崩的开始。不久,Z CorpSpectrum Z510RepRapMakerBotCupcake CNC套件等项目就开始彻底改变世界。

 

据了解,3D打印机在任何场所中使用,这对于许多人来说,标志着下一次工业革命的开始。时至今日,3D打印已被用于开发世界上第一个完全可驱动的3D打印汽车,该汽车由212层组成。此外,宇航员能够使用3D打印机快速打印出国际空间站上急需的工具。不久的将来,它可能预示着一种全新的耕作、制衣或建造房屋新方式的开始。我们甚至可以看到功能齐全的3D打印人体器官的曙光。

 

 

01.历史

克莱因在重新构想博世最初的三联画时,将现代建筑与抽象的有机形式相融合。 (图片来源:Studio Tobias Klein)

 

对于一些人来说,3D打印提供了一种以崭新的视角看待过去的方式。创新艺术家兼设计师Tobias KleinAdobe合作完成了他的工作室项目“尘世的花园”(如图所示),该项目的灵感来自于Hieronymus Bosch“尘世的花园”。

 

生物艺术家Diemut Strebe则走得更远:2014年,她开始开发Sugababe,这是一个正在进行的项目,涉及创建Vincent van Gogh的耳朵的活复制品。利用梵高兄弟的曾曾曾曾孙子提供的遗传物质,再加上基因改造的成分,细胞长成了耳状的支架。然后,使用3D打印机将耳朵塑造成最终的复制品-全部使用由Strebe创建的3D模型,并以梵高右耳的唯一已知照片作为参考。

 

02.艺术与设计

Brunet 通过将物理形式赋予抽象方程式而使数学栩栩如生。 (图片来源:Coandco)

 

在消费者层面上,3D打印最直接明显的好处之一就是对世界各地的艺术家和设计师。台式3D打印机比以往任何时候都具有更好的分辨率和更大的体积,曾经在ABS或PLA之间进行选择的选项已迅速向多种颜色和选项开放。任何对3D打印感兴趣的艺术家都会被此吸引。

 

艺术家Jérémie Brunet说:“ 3D打印必将在未来的艺术世界中发挥重要作用。”Brunet13岁起就对分形着迷,其抓住机会使用3D打印实际握住了一个分形。他笑着说:“在我的电脑屏幕上使用分形已经玩了很多年,通过3D打印赋予它们实质性是不可避免的。而这主要挑战在于,分形中有趣的是其无限的细节水平,当然3D打印必须遵守物理规则和最大程度的细节。”

 

“通常,它首先涉及从Mandelbulb3D导出体素堆栈。然后使用斐济的行进立方体算法将堆栈组合成三角形网格。使用MeshLab进行了后处理和优化,并在Netfabb中进行了最终检查和修复。

 

 

03.汽车

Olli是世界上第一个3D打印的自动驾驶班车,它一次可以运送多达八人。(图片来源:KOR EcoLogic Inc. www.URBEE.net)

 

Local Motors2015年北美国际车展上成为头条新闻,该车通过在展厅现场打印和组装全球首款可完全驾驶的3D打印汽车而闻名全球。这辆名为Strati的汽车由不到50个零件组成-平均每辆汽车有2,000个零件-并且需要花费44个小时来打印创建一个零件所需的212个图层。

 

“3D打印汽车是Local Motors的最终目标,”Local Motors的Jamie Hobbs透露,“为了让消费者能够进入其中一家工厂,并说'我希望拥有这种车身的四人座样式和颜色”,Local Motors公司将在几天之内为他们提供该产品。”

 

另一项突破性的汽车设计是Urbee(URBan Electric,使用乙醇作为动力),这是一款日用汽车的工作原型,该汽车具有3D打印的车身,仅通过可再生能源工作。“自从1984年成立设计公司以来,我的小组就一直使用木材、泡沫、塑料等材料制作我们的设计模型,”KOR EcoLogic总裁Jim Kor

解释说。“随着3D打印变得越来越经济,我们采用了该技术,直到将其完全集成到我们的流程中为止。”

 

04.建筑

阿姆斯特丹的运河大厦是一栋不断发展的建筑,采用了新的3D打印部件。(图片来源:DUS Architects)

 

很快,可以开始看到3D打印的城市,并且有了一个了不起的新解决方案来解决无家可归者或为受灾社区提供快速住房。中国公司Winsun已经展示了10座价值3,200欧的混凝土房屋,这些房屋使用3D打印进行制造。而且在2014年底,该公司推出了3D打印的1,100平方米别墅和五层公寓楼。

 

阿姆斯特丹公司DUS Architects2013年公开开放了3D打印的Canal House,这是3D打印建筑的展览、研究和建筑工地。入场费是为房屋筹集资金的一部分,而且由于房屋仍在建造中,这意味着任何人都可以观看团队如何进行3D打印的,并可以看到运河大厦在城市中心地带的变化和发展。

 

DUS Architects为该项目开发的打印机名为KamerMaker。“ KamerMaker与小型台式3D打印机Ultimaker的工作方式完全相同,因为它只是升级版,”DUS Architects运河大厦的展览经理Tosja Backer透露。该团队目前正在使用生物塑料进行打印,目标是使用可持续而又坚固耐用的材料进行打印–非常适合按专员定制的高细节水平打印建筑物。

 

05.时装和珠宝

Nervous System运用Kinematics应用程序可以创建具有复杂、可折叠的灵活结构物品。 (图片来源:神经系统的黑色运动服装和Tetra运动学6e。摄影:史蒂夫·马塞尔。设计:Jessica Rosenkrantz和Jesse Louis-Rosenberg,http://nervous.com)

 

尽管消费类3D打印的出现是对艺术家的解放,但对于珠宝设计师来说,它无疑可以改变生活。诸如B9Creator之类的打印机使用功能强大的数字光处理投影仪将图像照在树脂上,然后将其固化成固体,以制作出非常细小的高分辨率最终打印品,非常适合珠宝商。这意味着设计和铸造独特的珠宝比以往任何时候都更容易,且更容易为普通大众所用。

 

珠宝设计师Mark Bloomfield说:“自从我开始使用3D打印机以来,产品开发和制造流程已经发生了变化。现在存在一种即时性,用传统的制造形式很难做到。我可以在短短三天内获得新样品,并且生产不需要花费很多时间,因此用户可以在新主意仍然令人振奋的情况下进行迭代和供应。”通过使用Blender,Bloomfield的目标是创造与众不同的珠宝,从而真正利用3D打印技术。

 

生成设计工作室Nervous System还利用3D打印过程发明了全新产品。除销售珠宝和家庭用品外,它还开发了一种称为“运动学”的4D打印系统,该系统可以直接从打印机获取具有柔性结构的可折叠复杂物品,而无需组装。该系统创建了从珠宝到衣服的所有内容,而Kinematics应用程序甚至允许用户开发自己完美尺寸的设计,以便在家订购或进行3D打印。

 

06.增强现实

透过平板电脑或智能手机的屏幕可以看到打印模型上的数字细节。 (图片来源:INITION)

 

它们看起来似乎完全不同,但是3D打印也已与另一种最近流行的技术一起使用:增强现实。当建筑师Zaha Hadid与Inition的团队联系时,他们使用增强现实技术丰富了建筑版画,同时将这两种技术结合在一起的结果非常成功。“它允许通过易于访问的方式表达复杂的概念,使用户可以在浏览过程中以完全直观的方式进行浏览,”Inition首席创意人Alex Lambert说道。

 

他补充说:“就我个人而言,我想做些更有创意的事情。抽象的作品,例如音乐视频或实时流媒体作品,将3D打印与场景中的真实人物合成在一起。”

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