3D打印的前世与今生

林楠

1986年，美国人查尔斯.赫尔还是一名紫外光产品公司的职员。他的工作是给家具表面镀一层液态的树脂膜，然后用紫外线灯进行照射固化。这样家具就更耐磨和防滑。这种方式让他受到了启发，如果不断地刷树脂，然后光固化，重复多次，不就可以创造出立体造型了吗？于是经过一年的研发，他离开公司并注册专利，成立了世界上第一家生产3D打印设备的公司：3D Systems。两年后，推出了世界上第一台基于立体光刻（SL）技术的3D工业级打印机SLA-250。

1988年，美国人斯科特.克朗普在辅导女儿功课时发现十字杠和热熔胶枪的结合可以创造立体形态，于是发明了另一种更廉价的3D打印技术：熔融沉积成型（FDM）技术，并于1989年成立了Stratasys公司。

1989年，美国人德卡德发明了选择性激光烧结（SLS）技术，这种技术的特点是选材范围广泛，理论上几乎所有的粉末材料都可以打印，比如尼龙、腊、ABS、金属和陶瓷粉末等都可以作为原材料。

1995年，美国麻省理工学院的几名学生借用喷墨打印机的原理，把打印机墨盒里面的墨水替换成胶水，来粘接粉末床上的粉末，就打印出一些立体的物品。他们将这种打印方法称作3D打印（3D Pnnting）。在此之前，这种技术一直被称为快速成型、增材制造。由于3D打印一词的通俗易懂，于是慢慢流传开来。

2008年，英国人Adrian Bowyer发布了第一款开源的桌面级3D打印机RepRap，这是一种能自我复制的3D打印机。这个项目的目标是让工业生产变得大众化，全球各地的每个人都能以低成本打印RepRap的组装件，然后用打印机制造出日常用品。桌面级的开源3D打印机为轰轰烈烈的3D打印普及化浪潮揭开了序幕。

2013年3D打印开始在国内火爆起来。一群创客们纷纷自己组装3D打印机。这种创新也响应了国家“大众创业、万众创新”的号召。近几年，我国又提出2025中国制造的概念。在传统制造业急需转型升级时，增材制造的方式为我们找到了另一个突破口，面对工业4.0的未来趋势，3D打印正在全方位的影响着人们的生活。

3D打印作为一门新技术诞生不过30多年，在很多领域都有应用。但这些应用很多都停留在实验阶段，离民用普及还有很长一段距离。媒体为了夺人眼球，常常会过度炒作，仿佛3D打印无所不能，这让人们产生了极大的认知误差，导致了不良体验。

3D打印目前还没有形成产业化的规模，还处在一个初级发展的阶段，只在少数行业有了比较成熟的应用。比如医疗方面，牙科整形、颅骨修复、骨骼矫正等，3D打印正在逐渐深入到医学领域的方方面面。还有首饰行业，很多首饰从设计、加工，到最后成型，都是运用3D打印技术的。此外在灯具行业也有很大应用潜力。目前阻碍3D打印行业发展的主要有两大瓶颈，一个是没有3D打印机，怎么打印？另一个是有3D打印机，打印什么？因此在行业里就出现了几种不同的厂商，生产商生产机器，材料商生产材料，服务商提供打印服务，还有一种是内容商，专门研发3D打印的内容。

张飞打印就是这样的内容生产商。2015年，北京工业大学艺术学院的两位教师王文毅、张岩创立了张飞打印工作室。在历史人物中，刘备是大哥，关羽是二哥，张飞是三弟。因此3D打印，也是张飞打印。最初二人只是因为兴趣爱好，但后来越做越专业。不仅将技术引入自己的课堂，还研发了很多新的课程。每年都要参加几十场展会，主要集中在3D打印、创客和教育领域。他们也把工作室的主要目标定为3D打印的科普和教育。秉承“艺术与科技，传统与创新”的理念，他们在众多领域都有尝试。

首先是他们最熟悉的影视道具、游戲周边、定格动画，其次是围绕衣食住行的各种创意产品、磨具开发，还有文化传承方面的文物修复，由于北京工业大学的艺术设计学院前身是北京市工艺美术学校，因此很多内容都是和传统文化相结合的，他们也愿意用这种方式来继承和发扬传统。曾经有一位藏家拿了四块玉找到张飞打印，这四块玉是一把2000多年前青铜剑上的装饰物。希望通过三维扫描和3D打印技术来复原这把玉首剑。通过查资料，按照玉和剑格接触的形态，逆推出剑的造型。将四块宝玉重新用玉首剑的形式展示出来，让文物的价值大放异彩。此外，他们研发了3D打印和传统文化结合的课程，比如皮影、折扇、风筝、象形文字，通过这些实践课程，学生们可以更好的理解传统文化的精髓，既能动手操作、又能寓教于乐，而不仅仅停留在课本上。

纵观人类历史，我们经历了全球物种交流的大航海时代，现在正在经历互联网时代的冲击，未来很有可能迎来伟大的3D打印时代，它会变成一种生活方式，而不仅仅是生产加工。每家都会有3D打印机，形成全球式分散加工生产，在网上买数据就可以直接下载、生产，改变了如今的购物方式，只需无人机运送打印材料。就像今天智能手机的普及，也是我们之前无法想象的，但它切切实实地改变着我们的生活方式，谁能预料3D打印不会成为下一个智能手机？