‧ 雖然不完美，但從它身上我們能看到 3D 列印的未來

  

ifanr李 賡

3D 列印，這是一個已經說爛了的話題，就連社會化製造、工業 4.0 等一批新概念並沒有讓 3D 列印真正火起來。但就在今天 Gizmodo 報導，來自哈索-普拉特納學院的人機交互實驗室（Hasso-Plattner-Institut’s Human Computer Interaction Lab）的研究者最近就發佈了他們改進之後的 3D 印表機。從它身上，我們也許能夠看到未來 3D 印表機的一個發展趨勢。

從加工的角度來看，3D 列印最突出的特點，就是將傳統生產過程的去除材料，變成了疊加材料。那如果再在 3D 印表機上面加上去除材料的工具呢？如果它還能夠通過攝影機自動辨識加工物體的位置呢？沒錯，這個就是他們做出來的改進版 3D 印表機。

如果只看硬體，不同主要在以下幾個地方：

  ·  打印頭旁邊設置銑刀和吸屑裝置，能夠對 3D 列印出來的產品進行銑削（將垂直於刀具軸心的一定深度的材料去除），並且將銑出來的碎渣吸走。

  ·  在列印物體的平面上加上兩個旋轉座標，使得整體從 3 軸聯動升級為 5 軸聯動。

  ·  在印表機的邊緣安裝類似 Kinect，帶有景深測量功能的攝像頭。

如果想要很好理解這些功能分別有什麼用處，有必要先看一下官方的介紹影片。

 Patching Physical Objects

官方的影片中有幾點非常有意思，我們不妨挑出來細說。首先就是這款軟體，將新舊兩個 3D 檔導入進去之後，就會自動計算最省材料的去除和重新列印方案；其次是景深攝影機對於產品外形辨識，能夠説明機器確認重新加工的產品的具體位置，並且直接對應列印所用的 3D 模型檔；最後是 5 軸聯動為其帶來的更加靈活的去除和列印材料的角度。

去除是必須的，3D 掃描更是關鍵

雖說 3D 列印實現了從無到有，但是一旦產品列印完成了，如果想要再修改就必須從頭來過。這樣不但浪費時間，而且浪費耗材。加上去除的功能之後，這兩方面就能夠很大的節約，對於大量使用 3D 列印的用戶來說的確是個福音。

除了去除材料這個功能，其利用攝影機的掃描功能也非常值得注意，在官方的案例中，其能夠實現對產品的精確定位。再加工之前複雜的定位過程變得極其簡單，但是官方的掃描精度不算太高。根據 Gizmodo 報導，最近一群 MIT（麻省理工學院）的研究者就開發出了一種基於攝影技術的、低成本的高精度掃描技術了，在精度上甚至能夠超過可擕式的雷射掃描器。

能夠去除和添加材料的 3D 印表機，以及低成本的高精度掃描器，這兩者的結合直接構成了一個物體生產和維護的閉環。也許不久的將來，我們手頭的東西如果損壞了，只需要讓機器掃描一下，將損壞的部分去除之後再重新列印一遍就 OK 了。

不過這些終究是輔助的技術，目前 3D 列印最需要解決的依舊是材料和列印方法這種最根源的問題。