3D打印触摸“年轻时的自己”

star-小虎

泉州已出现3d打印技术，可打印人偶模型、工业产品等，还可用于文物的模拟、展示及保护；发展前景广阔，可能为生活带来变革

　　核 心 提 示

　　在电影《十二生肖》中，成龙扮演的文物贩子用3D扫描仪全面扫描“兽首”之后，网络另一端的伙伴收到他发来的扫描数据，便能迅速地克隆出一模一样的复制品。其实，这并不是电影幻想出来的夸张桥段。3D打印技术已越来越生活化和实用化了。如今，3D打印技术已被引入泉州。只要你在3D扫描仪前一站，经过模型修复等处理工序，就可以利用快速成型装置打印出属于你的立体模型。据悉，3D打印技术正被应用于生活消费领域及工业领域，据泉州业内人士表示，该技术还可用于扫描文物，将数据保存起来，作为今后对外展示或若干年后修复文物之用。

　　本期《创意》就带您去了解神秘的3D打印技术，领略它带给我们的生活变革。

　　□记者谢伟端 黄祖祥 陈小阳 文/图

　　应 用

　　福建尚处于起步阶段

　　近日，记者来到泉州市区一家3D打印店。只见店内陈列着各种3D打印的作品，有比划着各种动作的人偶，也有鞋子等工业产品，还有教堂等特色建筑物的模型。

　　店铺老板张涛告诉记者，与传统的照片不同的是，3D打印出的作品就是缩小版、立体的真人实物模型，像人物模型与真人的比例大约为1：10，也可根据客户需要调整比例。

　　“店内这些惟妙惟肖的人偶主要是情侣间互送的礼物，也有少部分是远离家乡的游子送给长辈的纪念物。”张涛说，手中拿着爱人或亲人的3D模型，宛如他（她）就在自己身边，“若有一组全家福人偶摆放在桌子上，有如一家人在一起，十分有意义。若是把这些人偶保存起来，若干年后再拿出来，你就可以触摸到自己年轻时的样子。”

　　当前在泉州，3D技术在工业上的应用主要是扫描、打印工业产品的模型，并建立相应的数据库。

　　晋江有家企业就将引进的3D打印机，用于打印鞋子等的模型，该企业老板林先生说，3D打印最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件模型，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率，并降低生产成本。

　　据透露，3D打印在一些省份的应用已比较普遍，但在福建还较少。从泉州目前的情况看，技术70%至80%应用于工业，仅约20%应用于打印人物模型，“可以说未来的发展空间非常大，当初我们将3D技术引入泉州，主要就是考虑泉州广阔的应用前景。”林先生说。

　　前 期

　　先扫描再传电脑修复

　　打印一件3D作品，需要经过几个步骤？张涛介绍说，主要经过扫描、模型修复、色彩化和打印等步骤。

　　首先是扫描，3D扫描是一种三维扫描，是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，是对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字。在张涛店铺二楼放置着一个大型设备，设备中间是一个圆形的托盘，人就站在半米多高托盘上。托盘外面立着一个扫描仪与电脑连接，打开电脑软件，按下扫描仪的控制按钮，扫描仪就会对人体进行扫描，同时把扫描获取的数据传输到电脑上。扫描仪顺着托盘旋转和上下移动，确保了人体各个部位都被扫描到。

　　“以前我们的扫描仪是拿在手上的，通过手工对人体的各个部位进行扫描，这样的坏处是会产生许多数据碎片，人体上还会有许多死角无法扫描到，这会大大增加后期制作的难度。”张涛说，旋转移动的扫描仪则是他们自己研发的，它的使用，使一个熟练技术人员在扫描及修复过程中所花费的时间，从以前的2-3天，缩短到现在的2—3个小时。

　　扫描之后是模型修复及色彩化，这个过程有点像photoshop美化照片一样。修复是通过专门的电脑软件，将一些扫描过程中的死角修复，比如衣服的皱折等；同时，如果人脸上长了痘痘，也可以通过修复抚平。而色彩化则是使模型的色彩更艳丽，或改变模型的颜色，使模型更美观，比如一个人穿着红色的衣服，可以变更为黄色的衣服等。

　　后 期

　　一层层打印叠加成模型

　　在电脑内将模型处理完后，就进入最后的打印步骤。

　　据介绍，3D打印技术是利用光固化和纸层叠等来完成快速成型的技术。3D打印机工作时，首先将每一层的打印过程分为两步：在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散；然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态，这样在一层胶水一层粉末的交替重叠的作用下，实体模型将会被“打印”成型。打印完毕后只要扫除松散的粉末即可，而剩余粉末还可循环利用。

　　与传统制造业的“减材制造技术”不同，3D打印遵从的是加法原则，可以直接将计算机中的设计样品转化为模型，直接制造出零件或产品，不再需要传统的刀具、夹具和机床。

　　据业内人士介绍，3D打印耗材包括：塑料、橡胶、金属、粉末、尼龙、薄膜、树脂、石蜡、石膏、尼龙丝、钛合金、陶瓷等不同材料。现在制约3D打印技术发展的关键不在技术本身，而是材料，比如现在还打印不出较有质感的“人的皮肤”，而更难的是在工业级别上的运用，大型金属结构件更是难中之难。

　　“特别是当我们购买了国外的3D打印机后，就必须一并购买他们的材料，否则打印机就不能使用，这就加大了3D打印的成本。”张涛透露，“3D打印在人工操作上的成本并不很贵，但算上材料成本，打印一个人偶，消费者就要支付大约2000元钱的费用。”因此，目前包括他们在内，许多公司都在研发可替代或相似的材料。

　　拓 展

　　3D扫描保护泉州文物

　　泉州3D打印的先行者还考虑利用3D打印技术来保护泉州文物。

　　泉州刚刚获得“东亚文化之都”称号，这座古城拥有众多闻名于世的文物古迹。

　　“我们打算引进大型的扫描仪，给文物扫描，并建立文物三维模型数据档。”张涛说，三维模型的数据与真实文物的数据误差小，只要把数据保存好，若干年后如果文物因为风化等原因损耗，后人也可以根据数据将之复原，3D技术可以最大限度地减少复原文物时造成的失真。泉州的这些文物模型还可以打印成工艺品，并推向市场。

　　此外，还可以把文物的数据图像通过放映设备进行播放，便于随时随地“实物”展示泉州的风物。

　　未 来

　　“修复人体伤口”或成真

　　据泉州业内人士介绍，3D打印使用的不是传统的“墨”，而是那些能发生固化反应的材料，比如树脂、塑料、陶瓷、金属等，因而能“打印”出实实在在的三维立体模型，就像童话中的“复制机”一般神奇。小到一只耳环，大到体积庞大的工程零件、器具，只要获得了原始的模型数据，3D打印机都能将这些东西精准地复制出来。

　　国外目前已经通过3D打印技术成功地“打印”出了自行车、汽车、电控飞行器等物。美国3D打印服务提供商Shapeways首席执行官彼得称，他们去年已经“打印”了75万种产品，使用的材料包括塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃等，数量之多令人惊叹。现今，3D打印也应用于珠宝制造和模型制作，在时装业、电影业、建筑业等10多个不同的行业和领域显示出了十足的魅力，并大大改变了美国制造业的格局。

　　3D打印的应用并不止于工业制造，它在医学界也有着广阔的发展前景。设想一下，如果用来打印的原材料是一个个活体细胞，那么，只要获得相关器官的数据，人体器官或许就可以被“打印”出来。这并非天方夜谭，在去年举行的全球科技娱乐设计大会上，美国维克森林再生医学学院博士安东尼就向人们展示过这样一个肾脏模型打印的过程。据他介绍，他们正在进行一个更大胆的试验，直接用打印机在人体伤口上进行修复式“打印”，如果取得成功，这将是医学领域的重大进展。

star-小虎

顶一顶~~~