除了材料累加 3D打印还有这3个不同寻常之处

近年来，3D打印在材料累加的技术特点之上，渐次形成了更多不同寻常的特性，并因此拓展出更为广阔的应用空间。除了制造其他机器，3D打印机还能复制自我；3D打印机可以制造比自身大得多的物体；3D打印机能实现普通打印机的2D打印功能。

众所周知，3D打印与传统的减材制造最大的不同在于，减材制造需要对生产材料进行去除、切削以完成加工，而3D打印则恰恰反其道而行之，是通过对材料的逐渐累加来制成产品，也就是所谓的“增材制造”。以此为基础，3D打印技术不断发展演化，近年来渐次形成了更多不同寻常的特性，并因此拓展出更为广阔的应用空间。

不只是制造其他机器，3D打印机还能复制自我“机器制造机器”是“工业4.0”时代制造业发展的大趋势。而3D打印设备的主要生产对象便是机械，从微型传感器到飞机飞船的零部件，再到完整的机器人，从3D打印机中诞生的机械种类几乎可以说是无所不包。不过，3D打印最神奇的产品大概要数它本身。拥有自我克隆功能的3D打印设备正受到业界越来越多的关注。2007年，英国巴斯大学的机械工程高级讲师Adrian Bowyer博士在开源3D打印机项目RepRap中，成功开发出世界上首台可自我复制的3D打印机。2015年RepRap爱好者RevarBat自行开发出一款名叫“Snappy”的3D打印机，这款3D打印机的所有零部件中有73%都可以用3D打印机生产。最近，可自我复制3D打印机更是引起航天领域重视，有望实现落地应用。加拿大卡尔顿大学机械与航空航天工程系的研究人员正在尝试开发一款可以完全自我复制的3D打印机，该设备有望被用来在太空中建造定居点以及其他结构。由于可有效地减少发射成本，可自我复制的3D打印机将大改变空间探索的面貌。
得益于材料累加的特性，3D打印机可以制造比自身大得多的物体在减材制造过程中，机器对原材料切磋琢磨，最终生成的产品鲜有比机器本身大太多的物体。而3D打印得益于其材料累加的生产特点，可以造出远比设备本身庞大的物品。而这一点同样受到了航天领域的重视。毕竟，3D打印自力更生、就地取材、积少成多等等特性对于环境恶劣、资源匮乏的太空探索活动而言太珍贵了。上个月，加利福尼亚微重力工程公司Made in Space受NASA委托，宣布开发太空增材制造项目Archinaut，该项目主要目标是实现在太空中制造大尺寸的结构，涉及开发一台能在太空中工作的、配备有一个机器人臂的3D打印机。Archinaut系统的主要吸引力之一便在于它能构建比本身大得多的结构，这对于空间制造来说至关重要，因为很难从地球上将大型生产系统发射入太空。
普通打印机的2D打印功能，3D打印机也能搞定3D打印技术从诞生时起便以三维物体为生产对象，似乎与历史悠久的2D打印没有什么联系。然而近几年业界已经有人开始尝试用3D打印机进行二维打印，取得了一定的成果。随着技术的进一步成熟，3D打印机或许可以兼并普通2D打印机的功能，进化为2D、3D打印一体设备。2016年，美国设计师Jason Preuss使用一台3D打印机成功打印出了2D油画作品，这些画作厚度只有几毫米，和几张纸差不多厚。制作过程并不容易，需要复杂的软件堆叠和程序设置，将一幅画划分成不同的颜色区域，通过一系列程序后，用3D打印机将它们一层一层打印出来，这无疑是一项十分浩大的工程。作为一项颠覆性技术，3D打印还大有潜力可挖，它不同寻常的种种特性将为其他科研领域的研究工作创造出更多新的可能。