3D打印未来桌面工厂 创建三维实体打印

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据金涛介绍，“快速成型”也不止一种技术，但它们的原理都是截面的叠加不同之处只是每一层材料的凝结方 式。有的材料是固体粉末，用液体粘合剂成型有的材料是液态的，用激光截面扫描成型“3D打印和快速成型从技术上来说没有太大区别，3D打印更多的是概念上 的进步。原先的快速成型设备笨重、体积很大做一个东西耗费的时间相对也比较久。在人们的概念里快速成型设备是摆在工厂的生产设备，而3D打印机则是一台办 公设备可以放在办公室里。和快速成型相比，3D打印更注重和设计师的沟通。”金涛表示。

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和设计师沟通的打印机
　　读大学时，金涛的研究方向主要是计算机图形学。在香港大学从事图形图像研究时，金涛接触到3D打印的概念，他十分看好这项技术的前景，于是放弃 在香港大学读博士的机会，回到杭州参与创办了这家面向公众的3D打印服务公司。一开始，他们设想公司的主要业务是“打印魔兽世界”的人物角色模型。金涛是 一个魔兽迷，看到国外有网站可以打印自己心爱的角色模型，他也很想在中国大陆也搞一个。他们花重金买来了设备，但这项业务因为迟迟没有得到暴雪公司的版权 授权，在进行了一段时间后不得不搁浅。

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就在他思考公司出路时，一个偶然的机会，金涛在国外发现一家名为Shapeways  的公司。这家公司提供在线的 3D 打印服务，网民们不仅可以像钢铁侠中的男主角制造战衣那样，在屏幕上折叠、翻转、修改自己的虚拟设计  ；还可以将这些构想的虚拟的东西制造出来变成现实，并送到眼前。网站上展示的设计稀奇古怪，有钟表、珠宝、神奇的魔方等，有人用这项服务给自己弄了个抽象 雕塑，还有人做了自己居住城市的微缩模型。材料从不锈钢到玻璃、塑料和沙石，顾客包括个人和商店老板，很多商店老板定制珠宝饰品、礼品和小配件等在店里销 售。

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Shapeways 的一名高管在公司刚开业时曾告诉媒体 ：“我们的网友在业余时间里非常富有创造性，他们往 YouTube上传视频片段、在社交网络里摆弄Profiles、撰写各种博客。现在我们可以将他们自己的想法变成现实。”

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金涛觉得，这样的商业模式能最好地利用群众的创造力，也能最大地发挥  3D打印机的价值。受此启发，他们将公司变成中国第一家3D打印服务公司，只要用户提供3D数据，选择建造材料，他们就可以将其设计变成实体。“我们的客 户很多，微软在这里打印过他们的新产品模型，建筑事务所、中国美院建筑系，还有一些工艺品公司、设计公司、文物研究所等，都在这里打印过。”金涛说。
　　如今这样的3D服务公司在世界各地蓬勃发展。除了最有名的 shapeways，3D 打印机的生产厂商之一 3D Systems也设立了一家合资公司 Mqast，这家公司支持用铝和不锈钢来打印。

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如今全球最大最贵的3D打印机，可以用激光烧结直接制造复杂的塑料、金属和合金元件。在消费电子 业、航空业和汽车制造业，3D打印已经变得越来越流行。它们不光可以离开传统的大规模机床来制造小数量的部件，而且可以用不同方法来制造，比如单个制作喷 气式飞机上的空气动力导管，而不再需要很多不同的元件来组装它。
　　就像早年的激光打印机，一些3D打印机已经走入艺术家和动手爱好者们的工作间。美国人杰·勒农为了让自己的一台1907年生产的老式流线型汽车 继续行驶，购买了一台  3D打印机。通过3D打印机，他将没法再买到的元件扫描进电脑，或者用草图设计一个丢失的元件，打印出附件，在车上试验检测设计是否合理。多亏了3D打印 机，他的这辆老爷车如今已能继续行驶。

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　3D打印机加速设计过程的能力将会对产业产生巨大影响。“现在工程师可以这样做：有了想法，打印 出来，拿着它和别人分享，然后修改并再打印一个。”以色列的3D打印机生产商Objet公司首席执行官大卫·赖斯在接受《经济学人》杂志的专访时表示： “突然间，设计变得更具革新和创造性。”
　　现在，设计师们可以用3D打印机做一些有趣的事情，比如修补一个破玩具，耐克、阿迪达斯等公司用它们来打印新的运动鞋模型，在福特、保时捷、摩托罗拉、诺基亚、惠普等公司的研发生产线上，也能看到它们的身影。

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将古迹带回家
　　金涛最得意的一个作品是几尊佛像。“那个作品光打印就花了两天，打印好了又处理了两天”。
　　那几尊佛像是天龙山石窟第 18 窟西壁的完整复原，共有一佛二菩萨，颈饰项圈、手镯、下垂的左腿，以及莲座的细节都清晰可见。这是无尽藏非物质文化与艺术遗产研究所要求打印的作品。
　　天龙山石窟以精炼、细腻而又富有感情的造型艺术而闻名于世，是中国佛教造像的经典之一，被誉为天龙山式样。在20世纪初被盗严重，仅1924年 一年，天龙山流失海外的佛像就有150多件，这些残件至今仍流落在海外。较小的佛像被整体盗走，大部分洞窟的头像几乎被割盗一空，甚至连窟顶的浮雕莲花和 飞天也不放过。

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2010 年春天，无尽藏非物质文化与艺术遗产研究所发起了《法相庄严——天龙山造像数字复原研究》，希望利用数字技术，实现残损造像的虚拟复原和网络展示，再现其本来面目。该所所长李庆华在项目进行过程中认识了金涛，于是打算输出他们的研究成果。
　　“从3D扫描到3D打印，数字化保护的意义和逻辑就更明显了。这会颠覆以前考古的田野考察的工作方式，人们可以把古迹放在办公桌上来研究。”李庆华在接受《外滩画报》采访时说。

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他们选择了天龙山石窟第 18 窟作为他们的第一次尝试。为了获得完整的  3D数据，李庆华带着一个团队拿着一台 3D扫描设备在洞里呆了整整 10 天。“3D  测绘是项大工程，一束细细的激光束，就像一个移动的取景框，打到佛像上面，这种机器是手持的，佛像和洞窟的每个细节都必须细致地扫描一遍，不能有死角。扫 描一块四五十平方厘米的地方需要整整 20分钟。”李庆华说。
　　洞窟扫描完成后的数据处理也是大工程，甚至一个佛像进了电脑都会生成几百万个面，李庆华的电脑常常因为存储了太多的3D数据而死机。回来后李庆华在工作室里埋头苦干了十天，终于把数据拿到了金涛的办公室。