一 : 用云理念进行3D打印——魔猴网创始人张勇访谈
CSDN特邀记者：风起青平
3D打印，被《经济学人》誉为“第三次工业革命”的核心技术。据德勤咨询的最新报告，目前的全球3D打印市场大约价值48亿美元，预计到2020年将达到205亿美元。所以现今它正处于行业布局的黄金时期，魔猴网正是国内的先行者，它于2015年7月率先推出国内第一家打通线上、线下全数据链的3D打印云平台，并很快获得了近千万级的A轮融资。截至笔者采访时，魔猴网已经拥有20万左右的注册用户，打印物件1万多款，并以自营、社会加盟的方式，在北京、湖北、安徽、浙江建立了打印服务中心。
魔猴网创始人、英国伦敦大学材料学博士张勇，在接受采访时，回忆了他热爱3D打印的初衷，2002年英国某场科技展上一款用陶瓷喷墨打印的迷宫深深吸引了他：“它带给你一种全新的自由度”；但他实际经历的创业道路却是用一种“曲折型”的方式，亦步亦趋般去接近他的行业憧憬：2、3年内使得 3D打印网点将像如今城市中的图文社一样普遍。这其中有哪些具体的心得或者考量呢，请看本次访谈。
魔猴网创始人 张勇
CSDN：能否谈谈魔猴网立项做3D打印云平台的主要过程？
张勇：其实我们在刚步入3D打印行业的时候，就看好“互联网+3D打印”的大方向了，只是我们为了市场生存，先做的是3D打印设备等业务，但这样也有利于我们摸清打印机行业很多细节和规律，比如对供应链的梳理等。然后我们做了关于模型库建设、电商等技术和业务积累，真正的突破是在2015年7月，我们在官网上线了能提供整套云服务性质的系统，包括用户上传、报价、检测和打印整个闭环，并且在国内首家实行了“按克计费”的业务模式，使得物品生产不随个数、工艺复杂度而变化。所以说我们是国内率先实现了真正数字化网络、标准化制造的云打印平台。
CSDN：能否介绍一下魔猴网3D打印云平台的技术体系结构？
张勇：具体来说，底层是网络接口，它负责和各种外部资源，比如3D打印机、打印软件等进行交互和沟通。接口上面是一个引擎层，我们用来提供各种算法，比如说自动检测、自动修复、自动报价，还有一些渲染、预览、加密和压缩算法等，我们对这些算法还建立了一个中间层进行连接。再上面则是交互层，它们主要是一些前端用户界面，包含各种专业工具，比如用户数据上传、在线个性化建模、数据格式检测和转换等。最顶端则是入口层和拓展层，入口层用于实现用户跨平台（比如手机、PC，或者不同类型的操作系统等）、随时随地接入我们的服务系统中；拓展层则是我们会留出各种各样的接口（SDK或者API）提供给其它商家、合作伙伴，使得他们也可以使用我们的应用程序，比如关于3D打印文件的压缩预览、报价、检测和修复程序等。我们的目标是将云打印平台的各个环节都形成一个开放的模式，比如在底层通过我们的智能硬件“魔猴盒子”，其它平台的3D打印机包括它的生产管理都可以接入我们的系统；甚至我们对“设计师”这一环节，也会提供一些开放的入口出来。
CSDN：和业界其他云打印平台相比，魔猴网的优势或特点是什么？
张勇：我们拥有一些核心的技术，比如云端检测、切片等，但最重要的优势在于，我们是业内唯一一家打通线上、线下所有数据链条的平台。比如用户上传数据模型后，我们可以直接发送到终端打印机，这对我们的成本效率带来了很大的提升，使得数据流转速度比普通平台最起码快50%。
图1 魔猴网3D打印效果图
CSDN：能否预测一下目前哪些行业最可能应用到3D打印？
张勇：首先是航空领域，比如C919客机的发动机等，一些重要部件已经在应用3D打印了；其次是医疗类，比如银牙套、助听器、骨头关节植入物等，每年的需求量都高达数千万个。再展望未来，工艺品类的3D打印将成为一个革命性的领域，它将跟水电、高速公路、互联网一样成为一个基础类的工具。当然这并不意味着3D打印机会因此进入千家万户，而是它可能像今天的图文社一样，在城市每个街角都会有一家3D打印店。魔猴网今天做3D打印网络，就是基于对这个图景的信念，我们希望在未来能把分布在各地的3D打印点都能联合起来。比如一个用户有需要的话，他可以就近在二公里范围的打印店里获得他需要的物品。
CSDN：3D打印云平台在中国普及的话，关键要解决哪些问题？
张勇：关键是对市场的教育和培训。现在3D打印技术本身正在不断快速发展，包括材料、打印速度和价格等，但目前的市场需求还无法匹配这样的发展节奏，具体表现在很多人并不清楚3D打印可以做什么、是否比原来的制造工艺有革命替代性、用什么东西进行3D打印比较可靠等，因为这里涉及非常专业的技术（比如涉及30多种工艺、上百种打印材料），需要有专业人士能提供出专业的解决方案。而在目前的实际应用中，许多用户们要么一开始就被价格吓跑了，要么你给他们的解决方案并不准确。目前用户们对3D打印主要有两种误区：首先是认为它应该无所不能，即认为一点击按钮什么都能给自己打印出来；我觉得即使在未来，3D打印尽管是一个虚拟到实物的最佳输出口，但很难用一个通用设备把所有物品都做了，而是会产生各种针对特定领域的专业型打印设备。第二个误区是觉得3D打印一无是处。实际上，3D打印就是一种全新的数字化制造手段，但目前还属于一个相对比较萌芽的时期，确实有些工艺没有那么成熟，但它一定有自己的优势所在。比如现在许多个性化的非标准工艺品在研制和创新过程中，很适合用3D打印作前期探索，这就需要3D打印从业者进一步给他们普及和合作，使之能成为一个创新制造的真正入口。
CSDN：请结合3D打印的发展趋势，谈谈魔猴网的未来规划？
张勇：我们希望能够把3D打印的便利性、革命性能够普及到更多人的生活中，所以我们会继续构建和完善分布式制造网络，比如让每个人在他的一、二公里范围内有一台3D打印机，使得他在有创新的想法时，能很快找到合适的3D打印工艺、打印材料并得到所希望的实物输出。从技术层面讲，3D打印一定会速度越来越快、打印材料越来越多，3D数据获取和设计越来越方便。比如说速度方面，今年底或者明年，很快就会出现比现在快100倍的打印机。但是目前相对于速度、材料等方面的持续进步，数据采集这方面反而是进度最慢的，所以在整个3D打印行业发展起来前的等待阶段，我们将把主要精力集中在这一块，前期做专业型的3D数据处理，随后再做面向大众的3D数据。在材料、速度，发展到一定程度，3D数据也是准备充分的前提下，普通大众就可以非常方便的做一些个性化定制的物品了。我预计三年内，就能够实现真正可以带来商业价值的、“所见即所得”般的3D打印了，比如客户通过商场里的3D打印终端，3~5分钟内就可以打印出一个箱子，形状全由自己定义等。但目前业界普遍需要2~3天才能向客户寄出一款打印产品，所以大家都在等待行业的发展。
二 : 等不及？3D打印部iPhone6吧
此前设计师Martin Hajek以25美元出售一套3D文件可让用户通过3D打印机打印出4.7英寸的iPhone6模型；现在MacRumors论坛用户Arthur Tilly也推出了4.7英寸和5.5英寸iPhone6的3D打印文件，用户可从Thingiverse免费获得。（www.61k.com］
这些3D打印资料基于此前泄露的设计图片，任何可以使用3D打印机的用户都可以打印出一部iPhone6，并感受一下其手感。这套文件包括3D打印所需的.STL文件和可编辑的OpenSCad文件，该文件可以修改设计，新增一些丢失的细节，如苹果的LOGO等；用户还可以根据自己的喜好增添一些因素。
近期关于iPhone6的消息简直是日日更新，iPhone6众多图片不断在网上曝出，显示了iPhone6可能会采用的设计元素和大小。台媒消息称，iPhone的规格为138 x 67 x 7.0 mm，Sonny Dickson爆料称iPhone6还会采用iPhone5s现有的银色、灰色和金色三种色彩。
三 : 3D打印机及其工作原理
【摘 要】3D打印机以数字模型文件为基础，通过利用粉末状的塑料及金属等可粘合材料，采取逐层打印的方式来构造物体。3D打印机依托多种尖端技术，提供了广阔的打印空间。本文对3D打印机的工作原理进行简单分析，探讨3D打印机的发展。
【关键词】3D打印；打印技术；工作原理；3D打印机；发展
引言
3D打印机是意大利发明家恩里科.迪尼发明的新型打印机。恩里科.迪恩用3D打印机打印了一栋完美的建筑。不(www.61k.com]仅如此，3D打印机甚至可以在航天器中为宇航员提供需要的任何形状物品。3D打印机属于快速成形技术的一种，是科技发展及技术进步的重要表现形式。
1 3D打印技术概述
3D打印技术是通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造。作为一种综合性应用技术，3D打印技术综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。 目前，3D打印技术主要应用于产品原型、模具制造，以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程与医学、建筑、服装等领域，3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。
2 3D打印机及其工作原理
2.1 3D打印机的工作原理
3D打印机的工作原理其实很简单，通俗地说，首先在电脑上设计一个完整的三维立体模型（也成为计算机辅助性设计），然后把胶体或粉末等“打印材料”装入打印机，再将打印机与电脑相连接，就可以通过电脑控制把“打印材料”和三维立体模型一层层地叠加，最终把计算机上的蓝图变成实物。这种通过连续的物理层创建出三维对象的3D打印技术是叠加式制造工序的一种形式，与传统的叠加式制造工序相比，其具有速度快、价格便宜等优点。在Windows网络或工作站上运行的打印设备软件可以读取大部分的3D文件格式计算机辅助设计绘图数据。这种软件的作用就是将数据传输至3D打印设备，从而控制印刷头的移动与材料输出。在3D打印设备工作时，塑性模型材料细丝与可溶性支撑材料将被加热至半液体状态，然后通过挤压头输出，精确地沉积成极其细微的分层。分层的厚度范围在0.005英寸至0.013英寸（即0.127毫米至0.33毫米），具体数值取决于打印设备性能。
印刷头只沿水平方向或垂直方向移动，模型与支撑材料将自低而上地构造，压盘根据实际情况上下移动。在构造模型时，有了支撑材料（图中褐色部分物件）的承托，模型的悬挂部分能够顺利完成材料沉积，此外，支撑材料还有助于构造结构复杂的模型，如嵌套结构，以及具有移动部件的多重组件。打印工作完成后，可以将模型置于水中，支撑材料将会自行溶解，如果需要，还可以为模型涂上颜料，或者进行其它处理。每一层的打印过程分为两步，首先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“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。
2.2 3D打印机可以打印的物品。
3D打印机能够打印自行车、汽车、电控飞行器，手枪、卫星零部件……。美国3D打印服务提供商已经“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。如今，3D打印技术正计划被用于各种武器装备，如水面舰艇、潜艇和战机的设计制造。据报道，美军已经开始测试3D打印技术，建立起移动远征实验室，实际上是一个数字加工工作室。该实验室是一个20英尺的标准集装箱，其中装备了3D打印机、计算机辅助铣削机、激光切割器、等离子切割器和水刀等。此外，该实验室还包含发电机、空调系统及卫星通讯设备。ELM实验室造价280万美元，这其中不包含设计和运行人员的工资。
（1）世界首款3D军用打印机。3D军用打印机又称“三维打印机”，是由计算机辅助设计数据，通过成型设备以材料累加的方式，制成实物模型的制造技术。它通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层叠加起来，最终制造出实物。
（2）世界首款3D打印军用汽车。世界首款3D打印军用汽车，4500公里油耗38升。这款汽车拥有3个车轮，动力7马力，并且采用的是后轮驱动的方式，预计将会在2015年正式上路。
（3）世界首款3D打印军用手枪。近日，一家美国公司利用3D打印技术，成功造出AR-15半自动步枪的弹匣及其他部件。不久后，这家公司又在互联网上公布，首款名为“解放者”的3D打印手枪试射成功。据报道，这款3D金属手枪，已经成功发射了50发子弹，且多次击中30公尺外的靶心。
（4）世界首款3D打印直升机起落架。目前，世界强国都希望用3D打印技术来制造直升机的起落架。他们针对电动车的开发，带来新的电池技术，可减少电池尺寸，延长电池寿命；他们研发分散式供暖技术，预计三年后实验成功……3D打印越来越牛，它已经可以打印出直升机上用的钛合金零部件
（5）3D打印衣服。在3D打印时代，人人都是设计师。3D打印的好处在于只要能画出图，就能成真，这种技术也逐渐成为当今潮流思维的重要环节，对时尚服装起到了一定的推动作用。在世界各地的时装周上，就曾展示出多款3D打印制作的服装，这种节约成本和时间的设计生产方式，值得服装设计界广泛关注和思考。
2.3 3D打印技术所依托的关键技术
3D打印技术需要依托多个学科领域的尖端技术，主要包括以下方面：信息技术，即要有先进的设计软件及数字化工具，辅助设计人员制作出产品的三维数字模型，并根据模型自动分析出打印的工序，自动控制打印器材的走向；精密机械，即3D打印技术以“每层的叠加”为加工方式，产品的生产要求高精度，必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求；材料科学，即用于3D打印的原材料较为特殊，必须能够液化、粉末化、丝化，在打印完成后又能重新结合起来，并具有合格的物理、化学性质。
3 3D打印机未来的发展趋势
随着3D打印技术的不断突破，新材料的日益改善，3D打印的速度、尺寸在不断提高，其技术在不断优化，应用领域在不断扩展，特别是图形艺术领域的潜力，三维的概念模型能更好地传达制作者的想法或解决方案，一张图可以胜过几百甚至上千个文字的描述。专业人士坚信个性化或定制化的3D打印可以将一个所想象的三维模型即时摆在眼前，能够快速改进产品，增长幅度将超过想象，将会改变社会各种应用的未来。
3D打印技术将淘汰传统生产线，缩短制作周期，大大减少生产废料，所需原材料用量将减少到原来的几分之一。3D打印不仅节约成本，提高制作精度，也将弥补传统制造的不足，并将在民用市场迅速崛起，从而开启制造业的新纪元，为印刷工业带来新的机遇。
4 结束语
3D打印机的应用，缩短产品制作周期，同时也能够提高产品材料利用率。随着3D打印技术越来越成熟，在不久的未来，3D打印将对人类的生活造成冲击，为人类发展增添新的技术支持。
参考文献：
[1]刘欣灵.3D打印机及其工作原理[J].网络与信息，2012（2）.
[2]徐秉君.3D打印机――打造未来世界[J].科技创新与品牌，2013（8）.
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