设计师爱3D打印

邱月烨

3D打印一直充满着争议，经济学人把3D打印誉为第三次工业革命，硅谷导师、《连线》杂志主编克里斯.安德森辞职投入3D打印的创业；但鸿海集团的创始人郭台铭却没把3D打印放在眼里，他说，如果3D打印能引领第三次工业革命的话，将把自己的姓“郭”字倒着写。那么，3D打印到底能发挥多大的作用？

有意思的是，扛起3D打印革命大旗的，或许不是那些引领科技潮流的极客，而是在设计部门里进行着天马行空创意的工程师和设计师们。“3D打印能让更好的产品以更快的速度和更低的成本走进市场，这是革命真正发生的地方。” 世界最大的3D打印机生产商Stratasys产品执行副总裁Ofer Shochet告诉《二十一世纪商业评论》（以下简称《21CBR》）记者。目前，Stratasys的市值大约为60亿美元。从过去几年的数据来看，Stratasys的毛利率保持在50%左右。

3D打印所带来的设计革命，不仅被Kickstarter上的创客们用来制造富有创意产品并获得融资，还发生在那些知名的大公司和机构内部——美国国家航空航天局（NASA）、宾利、宝马、兰博基尼、捷豹路虎、施乐、雀巢、阿迪达斯……它们来自各行各业，包括航天航空、汽车、建筑、消费品、医疗（特别是牙科）等，多数的共同点是：个性化程度高或在设计与研发环节需耗费大量时间和金钱。

Stratasys对其众多不同领域客户在将3D打印用于设计流程前后所花费的时间进行了对比，得出以下结论：相比工业设计领域此前使用的粘土模型，能够节省96%的时间；相比航天航空业此前使用的二维激光切割，能够节省75%的时间；而相比于喷射造型法与数控加工，能够节省43%的时间；相比汽车业此前使用的铝加工工艺，能够节省67%的时间……兰博基尼设计实验室在使用了3D打印进行模型设计后（一般来说他们会使用碳纤维增强复合材料来制作和加工模型），其成本从4万美元减至3090美元（减少92%），花费的时间从120天减至20天（减少80%）。

《21CBR》记者来到Stratasys位于香港的办公室时，Ofer Shochet刚在香港设计营商周主题为“3D立体打印——驱动设计超越极限”的科技与设计论坛上做完演讲，主题为《多材料3D打印与数字材料革命》。在Stratasys办公室的打印与模型陈列室里，有近十台3D打印机正在工作中，发出嗡嗡的声音。Shochet拿来一个只有普通轮胎十分之一大小的模型，这个外壳为橡胶、轮毂为塑料的轮胎模型手感颇沉，摸起来非常平滑。Shochet介绍道，打印这样一个轮胎模型只需不到一天的时间。而这个轮胎模型，正是被用于宾利汽车的设计模型。大卫.海沃德是宾利汽车设计工作室的运营和项目经理，在设计过程中，海沃德会根据整车大小，等比例缩小打印约为十分之一的汽车部件模型，“一旦这些十分之一大小的模型设计获得通过，我们就继续用3D打印制作出三分之一大小的模型，甚至是全尺寸大小的零部件。”

不过相比于汽车行业，建筑行业对于模型的需求大得多。每一个建筑设计项目都需要制作精细的建筑模型，工作量与耗费的时间、金钱都非常高。對于想要赢得更多生意的建筑师事务所来说，3D打印模型非常实用，这项技术使得模型的灵活性和制作效率大大提升。

Rietveld Architects 建筑师事务所的合伙人Margaret 和 Rijk Rietveld 在几年前通过与NASA的来往而开始认识 3D 打印技术，NASA向他们分享了一些3D 打印模型，这让Rietveld Architects看到了此新技术在极大提高建筑领域生产率和创新性方面的潜力。

在一般的项目执行过程中，Rietveld Architects与其他建筑公司一样，会构建众多细致程度高和规模较大的模型，以帮助客户形象化各类设计。此前，他们也是以手工方式构建这些模型—— 需要两名员工花上超过两个月的时间来切割、装配和修整由硬纸板、泡沫板和树脂玻璃构成的组件。然而，手工制作这些复杂零件会导致模型不够精细，创造力也有限，因此有时展示的模型无法充分突出设计的卖点。

几年前，当建筑行业的发展开始放缓时，Rietveld 认为使用3D打印技术的时机已到，并将其作为使公司从竞争中脱颖而出的一种手段，同时提高模型生产的质量和生产率。与手工制作相比，3D打印的灵活性和效率都更高，“项目进行过程中，客户经常会要求更改设计或是想知道某些特定的改动会对整体效果产生怎样的影响，” 事务所的一个合伙人 Piet Meijs说，新模型可由单个员工在仅仅数小时内创造和成型，“3D 打印让我们能够很快构建出全新的模型，这总能让客户震惊不已。”

Rijk Rietveld表示，目前全球只有不到百分之一的建筑师事务所使用了 3D 打印，设计师们对该技术持保留态度的原因是担心所得到的模型不够完美。对于3D打印技术来说，这是一个硬伤。因为无论3D打印技术每一层可以打印得多么薄，速度多么快，终究还是一层层叠加黏合而成型的，其质量与外观无法跟一体成型比拟，许多打印出来的物件表面免不了有一层层的线条（也与所使用的打印材料有关）。但就一般模型、零部件来说，目前好一些的3D打印机打印出来的质量和外观已相当不错，在Stratasys办公室，《21CBR》记者就看到一个3D打印而成的吹风筒，十分坚固，日常使用是没有问题的。

大多数情况下，3D打印的质量已能够满足设计师们的要求。Rietveld 会通过修改原型的设计规格、保留细节（文件像素越高打印质量越高）等方法来保证更好更精细的打印效果。