林楠
1986年,美國人查爾斯.赫爾還是一名紫外光產(chǎn)品公司的職員。他的工作是給家具表面鍍一層液態(tài)的樹脂膜,然后用紫外線燈進行照射固化。這樣家具就更耐磨和防滑。這種方式讓他受到了啟發(fā),如果不斷地刷樹脂,然后光固化,重復多次,不就可以創(chuàng)造出立體造型了嗎?于是經(jīng)過一年的研發(fā),他離開公司并注冊專利,成立了世界上第一家生產(chǎn)3D打印設備的公司:3D Systems。兩年后,推出了世界上第一臺基于立體光刻(SL)技術的3D工業(yè)級打印機SLA-250。
1988年,美國人斯科特.克朗普在輔導女兒功課時發(fā)現(xiàn)十字杠和熱熔膠槍的結合可以創(chuàng)造立體形態(tài),于是發(fā)明了另一種更廉價的3D打印技術:熔融沉積成型(FDM)技術,并于1989年成立了Stratasys公司。
1989年,美國人德卡德發(fā)明了選擇性激光燒結(SLS)技術,這種技術的特點是選材范圍廣泛,理論上幾乎所有的粉末材料都可以打印,比如尼龍、臘、ABS、金屬和陶瓷粉末等都可以作為原材料。
1995年,美國麻省理工學院的幾名學生借用噴墨打印機的原理,把打印機墨盒里面的墨水替換成膠水,來粘接粉末床上的粉末,就打印出一些立體的物品。他們將這種打印方法稱作3D打?。?D Pnnting)。在此之前,這種技術一直被稱為快速成型、增材制造。由于3D打印一詞的通俗易懂,于是慢慢流傳開來。
2008年,英國人Adrian Bowyer發(fā)布了第一款開源的桌面級3D打印機RepRap,這是一種能自我復制的3D打印機。這個項目的目標是讓工業(yè)生產(chǎn)變得大眾化,全球各地的每個人都能以低成本打印RepRap的組裝件,然后用打印機制造出日常用品。桌面級的開源3D打印機為轟轟烈烈的3D打印普及化浪潮揭開了序幕。
2013年3D打印開始在國內(nèi)火爆起來。一群創(chuàng)客們紛紛自己組裝3D打印機。這種創(chuàng)新也響應了國家“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號召。近幾年,我國又提出2025中國制造的概念。在傳統(tǒng)制造業(yè)急需轉(zhuǎn)型升級時,增材制造的方式為我們找到了另一個突破口,面對工業(yè)4.0的未來趨勢,3D打印正在全方位的影響著人們的生活。
3D打印作為一門新技術誕生不過30多年,在很多領域都有應用。但這些應用很多都停留在實驗階段,離民用普及還有很長一段距離。媒體為了奪人眼球,常常會過度炒作,仿佛3D打印無所不能,這讓人們產(chǎn)生了極大的認知誤差,導致了不良體驗。
3D打印目前還沒有形成產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模,還處在一個初級發(fā)展的階段,只在少數(shù)行業(yè)有了比較成熟的應用。比如醫(yī)療方面,牙科整形、顱骨修復、骨骼矯正等,3D打印正在逐漸深入到醫(yī)學領域的方方面面。還有首飾行業(yè),很多首飾從設計、加工,到最后成型,都是運用3D打印技術的。此外在燈具行業(yè)也有很大應用潛力。目前阻礙3D打印行業(yè)發(fā)展的主要有兩大瓶頸,一個是沒有3D打印機,怎么打印?另一個是有3D打印機,打印什么?因此在行業(yè)里就出現(xiàn)了幾種不同的廠商,生產(chǎn)商生產(chǎn)機器,材料商生產(chǎn)材料,服務商提供打印服務,還有一種是內(nèi)容商,專門研發(fā)3D打印的內(nèi)容。
張飛打印就是這樣的內(nèi)容生產(chǎn)商。2015年,北京工業(yè)大學藝術學院的兩位教師王文毅、張巖創(chuàng)立了張飛打印工作室。在歷史人物中,劉備是大哥,關羽是二哥,張飛是三弟。因此3D打印,也是張飛打印。最初二人只是因為興趣愛好,但后來越做越專業(yè)。不僅將技術引入自己的課堂,還研發(fā)了很多新的課程。每年都要參加幾十場展會,主要集中在3D打印、創(chuàng)客和教育領域。他們也把工作室的主要目標定為3D打印的科普和教育。秉承“藝術與科技,傳統(tǒng)與創(chuàng)新”的理念,他們在眾多領域都有嘗試。
首先是他們最熟悉的影視道具、游戲周邊、定格動畫,其次是圍繞衣食住行的各種創(chuàng)意產(chǎn)品、磨具開發(fā),還有文化傳承方面的文物修復,由于北京工業(yè)大學的藝術設計學院前身是北京市工藝美術學校,因此很多內(nèi)容都是和傳統(tǒng)文化相結合的,他們也愿意用這種方式來繼承和發(fā)揚傳統(tǒng)。曾經(jīng)有一位藏家拿了四塊玉找到張飛打印,這四塊玉是一把2000多年前青銅劍上的裝飾物。希望通過三維掃描和3D打印技術來復原這把玉首劍。通過查資料,按照玉和劍格接觸的形態(tài),逆推出劍的造型。將四塊寶玉重新用玉首劍的形式展示出來,讓文物的價值大放異彩。此外,他們研發(fā)了3D打印和傳統(tǒng)文化結合的課程,比如皮影、折扇、風箏、象形文字,通過這些實踐課程,學生們可以更好的理解傳統(tǒng)文化的精髓,既能動手操作、又能寓教于樂,而不僅僅停留在課本上。
縱觀人類歷史,我們經(jīng)歷了全球物種交流的大航海時代,現(xiàn)在正在經(jīng)歷互聯(lián)網(wǎng)時代的沖擊,未來很有可能迎來偉大的3D打印時代,它會變成一種生活方式,而不僅僅是生產(chǎn)加工。每家都會有3D打印機,形成全球式分散加工生產(chǎn),在網(wǎng)上買數(shù)據(jù)就可以直接下載、生產(chǎn),改變了如今的購物方式,只需無人機運送打印材料。就像今天智能手機的普及,也是我們之前無法想象的,但它切切實實地改變著我們的生活方式,誰能預料3D打印不會成為下一個智能手機?