从想象到现实 3D打印

star-小虎

一旦新的卡车概念草图获得批准，成型过程就开始了。原型为销售和设计团队提供了卡车各部分空间关系的总体感觉。在卡车的驾驶室里，仪表旋钮、车灯和其他部件的原型能够使产品经理体验到：对未来的消费者来说，这辆卡车的外观和感觉如何。卡车发动机的原型能够帮助机械设计师确保发动机是可以维修的。

　　以前原型成型是一个周期较长、成本高昂的过程，对于制造商来说，走捷径或者确信产品设计能够实现都是有风险的。“过去，我们的设计做得非常漂亮，但是当它们完成后，我们又会发现其他问题。”迈克说，“举例来说，如果你拥有一辆车，你就需要修理和加油。我们不能简单地在发动机上开一个洞加油，而且人的手也不合适。”

　　也许有一天，手工泡沫模型将成为历史。现在大多数企业完全跳过泡沫或黏土模型，直接采用3d打印原型。如果一家企业既使用手工也使用3D打印原型，手工原型通常先做出来，然后，像迈克这样的高技能服务供应商，将使用光学扫描仪或坐标扫描仪捕捉它的物理尺寸。

　　手工原型是一种艺术。“一些老的泡沫原型真的是很美的东西。”迈克说。3D打印原型也是一种艺术，汽车或摩托车彩色的3D打印模型看起来与实际产品无异。3D打印机可以制造复杂的和不常见的形状，使得设计师能够实现梦想、完成新颖的设计。而且，3D打印的速度更快。

　　一些3D打印原型被企业用来展示设计概念，其他的原型被用来测试产品生命周期的其他阶段，以搞清楚如何实现产品部件的批量生产。“测试和调试”的3D打印部件将设计复杂的产品的内在缺陷最小化。尽管我们能更轻松地运用数字技术，但是它并不能代替我们亲自用手掂量实物。

　　测试和调试的原型可以是工程师在模拟生产过程中使用的一系列没有组装的部件。微软宣布之前绝密的产品概念（混合型平板/笔记本电脑“Surface”）时，全世界都为之震撼，媒体想知道微软在保密的情况下如何成功地开发了这款产品。通常情况下，公司在第一次宣布推出一款全新、前沿的技术产品时，其制造工厂都会流出一些神秘的照片。微软公司的硬件部门在一所大学校园里3D打印了机器原型，确保了产品开发的秘密进行。

　　测试和调试的第二个目的是确保工厂的机器能够按照设计理念制成实物。在工程产品设计课程中，学生花费几周时间在伟大的设计思想和工厂的现实之间进行取舍。厚厚的教科书详细地描述了在生产线上哪些设计理念行得通、哪些理念行不通，常见的成型机或者切割成型机难以制造中空物品、互锁部分或者具有复杂的内部结构的产品。但是，并不是所有的生产挑战在教科书的指导下都可以避免。

　　如果企业很迟才发现新产品的部件组装在一起不合适，那么先期投资就浪费了。3D打印测试和调试原型能够帮助手机产品设计者装配微小的硬件。助听器、汽车方向盘、剃刀、梳子和智能手机等必须具备舒适的手感，或者要非常贴合使用者。虽然设计软件和计算机模拟越来越先进，但即使最好的设计也不一定总是能够完全按照计划生产出实物。

　　定制的终端产品是3D打印增长最快的应用领域之一，定制的部件不是原型而是真正的产品。如果你登录社区论坛，家里拥有3D打印机的人可以交流想法、交换设计文件，如从门把手到浴帘环这样的标准的可替代部件。一些人用3D打印机打印门把手、齿轮、仿古品，或者手工制作成本极高的停产部件。

　　因为定制部件并不会从规模经济中受益，所以小规模、有技术的3D打印服务提供商开始寻找新的商机。汽车和摩托车制造商（甚至火星车制造商）都使用3D打印定制部件生产概念车或机器，毕竟价值百万美元的车辆用来试驾，代价太大了。

　　3D打印终端产品广泛应用于医疗行业和牙科产业，因为这些行业的产品必须和身体更紧密、精确地结合。最适合患者的牙套和牙冠以前要靠定做，现在越来越多地使用3D打印。对患者耳道或者残留的肢体进行扫描，根据扫描数据就可以将助听器和假肢打印出来。想了解更多3D打印机的朋友请继续关注纳金网

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