FDM 3D打印之消费品篇

  只要拥有一台3D打印设备,任何人都能轻松进行3D打印。这一技术能使某些传统消费品根据需求进行本地化打印,这样顾客就不必特意前往商店购买。3D打印机有望成为办公室甚至是家庭中必不可少的设备。这将进一步降低获取消费品的成本,让3D打印产品变得更为普及。——《第四次工业革命》,克劳斯·施瓦布

  3D打印行业爆发式增长的背后离不开各大商家的噱头营销,让不熟悉的人们产生一种“高科技”、“横空出世”的错觉。其实3D打印不过是20世纪80年代后期出现的一种快速成型技术,只因为商业化过程中受到价格过于昂贵、技术专利受限等阻碍,到了近几年才取得快速的发展而已。被人称为是“19世纪的思想,20世纪的技术,21世纪的市场”。

  目前3D打印发展出了立体平板印刷技术(SLA)、分层实体制造技术(LOM)、熔融沉积成型技术(FDM)、选择性激光烧结技术(SLS)和三维印刷技术(3DP)等。这些专业术语有点唬人,不过即使不理解也并不妨碍我们认识3D打印。这里会介绍一些由FDM技术制造出来的物品案例,来帮助我们了解3D打印技术和我们日常生活的关系。注:所有下面介绍的样品都是使用PLA丝材作为原材料,通过桌面级3D打印机制造出来,耗时一至二十几小时不等。

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三个模型

  以上三个样品属于同事打印的作品,手机拍摄然后简单拼凑在一起。第一个和第三个饰品模型在打印过程中需要添加一定的支撑,打印完成之后又需要手动去除支撑,而这恰恰是FDM技术的难点之一。第二个是使用双色3D打印机打印出来的黑白双色笔筒,即在打印过程中两个打印头分别挤出一白一黑的丝料协同完成打印。桌面级单色3D打印机目前比较成熟,多色3D打印机普及程度还远远不够。

1.普莉希花式碗

  “普莉希花式碗”名字挺好听的,但不清楚名字的由来,采用蓝色的丝材打印出来效果非常好,装上一点瓜子摆在客厅茶几上,看着电视嗑着瓜子,根本停不下来。类似的需求还有装瓜果皮的鱼嘴碗,玄关处放置公交卡、钥匙及手表类的篮子。

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普莉希花式碗.jpg

2.小人手机支架

  市面上的手机支架很多,购买手机壳时候商家有可能会赠送,但如果自己动手打印一个那感觉肯定是不一样的。同时还可以针对不同尺寸的手机设计一个相应的支架,比如说设计一个ipad支架。


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小人手机支架.jpg

3.巨型机器大象

  这既可以是小孩玩具,也可以桌面上的小展品。大象是趴着打印的,打印完成之后去除底部支撑,腿可活动,如图右站立起来。挺好的一个大象,竟然被吐槽没有尾巴……


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巨型机器大象.jpg

4.益智七巧板

  最开始只是打印了七巧板模型,然后发现没有盒子装,于是动手设计了一个盒子和盖子,一副完整的3D打印玩具诞生。以此类推,第五季《最强大脑》第一轮“数字华容道”、华容道、象棋、中国地图省份拼图等都可以让家里的小孩玩上好一阵。

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七巧板.jpg

5.行李标识牌

  在网上下载的模型,圆圈部分打印效果不佳,于是果断自己动手设计了一个,春节回家挂在行李箱上还挺像那么回事。巧的是,下铺的行李箱上正好也挂着一个行李标识牌,忍不住偷拍了一张。


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行李标识牌.jpg

6.树形书签

  喜欢阅读,最原始是折书角,后来也用过购书获赠的正统书签,找不着书签的时候就夹一张明信片,或者干脆现场裁一小卡片对付。有了3D打印后,再也不愁书签了。与书签类似的还有这种书页支架,没用过,不过看起来这样拿着纸质书阅读会方便一些。

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书签.jpg

7.海盗旗

  像其他的物品要么具有观赏性、要么具有娱乐性,要么可满足某种使用需求,唯独这个草帽路飞海贼团的海盗旗百无一用,列举在这里仅是因为喜欢。


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草帽路飞海贼团的海盗旗.jpg

8.月球灯

  某宝上售卖的3D打印月球灯很多,各种尺寸都有,随便拍摄出来的照片都非常漂亮,很适合当做礼物送给亲朋好友,但网上的价格实在太过昂贵。想要月球灯但又不想让钱包为难,怎么办呢?最好就是自己动手设计模型、贴图,想写情话写情话,爱贴照片贴照片,个性化定制。用不着“拽下月亮”也可以将月亮送给那个她(他)

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14cm月球灯.jpg

  以上种种,仅是3D打印在生活中的简单应用,其实生活中还有很多各种各样的需求等待着挖掘。比如说肥皂盒、油漏斗、挤压器、花瓶、分酒器、花洒头、按摩滚筒、圆台型狗粮盆、固线器等等。

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生活应用案例.jpg

  甚至还可以用于一些简单零件的替换,比如说,我在2011年前后购买了一款纽曼B100运动型的MP3,外型很漂亮音质也好,用了好多年,但放在包里不小心将背夹压断了,听音乐没有任何影响,只是失去了背夹后就无法挂在衣服上了。像这类的简单修复或更换零部件的,在生活中比比皆是,如灶头上坏了的旋钮,窗帘上断了的挂钩等等。需求不断,打印不止,这就是与我们生活紧密相关的3D打印技术,未来走进办公室甚至是家庭并非没有可能。
  那么,在全民DIY的时代,你有什么样的需求呢?

延伸阅读

  • 《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》

  • 王维等编著.3D打印技术概论[M].沈阳:辽宁人民出版社.2015.

  • 牛金霞.为什么3D打印起了大早,赶了晚集[J].浙商,2017,(1): 84-87

  • 张桂兰.解密3D打印[J].印刷技术,2013,(19): 38-41

  • FDM桌面机3d打印机打印过程视频

  • 全面解析3D打印FDM技术

  • 揭秘3D打印技术之FDM原理

  • FDM 3D打印耗材特性分析

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