哪些人群需要 3D 列印?

哪些人群可能最需要3D印表機?
- 學習工業設計的學生?
- 建築師?
- 旅行的人?


根據我的了解,我對3D列印的用戶群體或潛在用戶群體做了分類,並且附上各自使用3D列印的需求。
3D印表機適用人群:需求
工業類設計師(產品原型、玩具設計、燈飾設計)
藝術類設計師(玩具設計、首飾設計、製作形態複雜的雕塑、影視道具、定格動畫模型)
手辦達人(人偶模型、3D照相館、手工作品)
機械類設計師(機械零件、模具)
建築師(建築原型設計、城市規劃、風洞/壓力測試、樣板房展示)
科技極客(DIY電子製作,高級玩具)
科研工作者(考古、醫療、航空航天、武器研發、生物列印、材料研製)
IT從業人員(3D列印線上服務、新媒體、電子商務、技術測評)
咖啡店主: (3D列印實體店、線下交流平台、企業產品展示平台)
出版行業: (科普雜誌、科普圖書)
學生/教師: (教學、科研)


應該對3D印表機做出區分,是大型印表機,還是家庭桌面印表機,對向的人群也不一樣。
而且3D列印現在看來,還有材料、噴頭數量、是否彩色的區別。日後普及,就會像現在的普通印表機一樣,無法用「人群」二字來概括。
之前採訪過美國3D印表機的一個中國代理商,他們經營的是小型桌面3D印表機,現在的客戶大體有兩類。
1.開模成本高的產品:比如運動鞋廠設計了一個新氣墊鞋模圖紙,過去要做一套全新模具才能實現出來,開模、改動的費用都特別高。現在就可以直接立體列印,成本低很多。
2.結構複雜的產品:一些結構複雜的立體物件,雕刻難度極大,(比如醫學3D列印里要實現的肺葉,全是毛細血管)3D列印不是雕塑過程,而是直接成型,在一些高校的建築系已經能直接使用3D列印技術了。

未來他們認為桌面3D列印會普及到各家各戶,比如你家洗衣機的一個零件壞了,上網下載廠家的圖紙,直接就可以自己打一個出來。類似的需求還有很多,至於最近新聞里常冒出來的什麼3D列印店,弄一個自己的半身像出來,這完全不是3D列印真正的方向,就像小時候覺得拍立得直接出照片非常神奇一樣,這種真的只是奇技淫巧,相機技術的普及還是靠工具本身不斷優化、降價,和實現方式的不斷創新,3D列印也是一樣。


醫生肯定需要!
在軟、硬組織修復方面,3D列印都有著非常好的應用前景。這裡我簡單說一下在牙科的應用,坐等骨科醫生、整形科醫生補充其他方面。
CAD/CAM技術在牙科領域已經是一項比較成熟的先進技術,但現在的加工方式多還是在預先製作好的材料上進行雕刻。3D列印的加入,必然會使CAM效率和精度提高。下面開始看圖說話。
一、獲得口腔3D模型
現有在有兩種方法可以獲得口腔3D模型,一種是用各種光學設備在伸入口腔內掃面,僅能獲得牙齒牙齦的三維模型,主用用在冠橋的修復,以及正畸模型的製作;另一種是通過牙科專用的三位CT,通過軟體進行三維重建,能夠獲得包括頜骨在內所有的所有組織的三維模型,主要用於種植牙位點確定,頜骨缺損、畸形的術前檢查。
方法1,口腔內掃描

方法2:牙科三維CT

二、用軟體對修復體的形狀進行設計
各個廠家都會針對自己的產品提供相應的設計軟體,在軟體里根據個性化的3D模型,綜合考慮咬合關係、美觀效果、牙周情況、骨質密度等設計出牙冠、種植體、頜骨的結構和外形。

三、完成製作(這裡才輪到3D列印登場!)
在電腦里完成後直接點Print(我臆想的,沒有操作過),3D印表機噴頭就開始工作,根據不同的產品和用途列印的原料也是不同的。

這就是列印的成品啦,如果出陶瓷的話還要再經過高溫燒結、上飾面瓷、拋光後就可以送到臨床試戴了。
下面這個是全下頜以及下頜牙齒一起製作的修復體。頜骨的形狀、關節頭的適合性都是預先設計好的,這樣的組織修復後功能、外形都遠遠好於用原先用肋骨等自體骨移植的修復方式。


據我長期在國外觀察,除了有prototyping需要的工廠和三弟列印相關的實驗室以外,三弟列印的主要潛在客戶就是那些很少玩網遊不喜歡上facebook的無聊工科男,而且一般是半個學霸或者技術宅。


任何一門科技的興起必然是始於工業——興於工業——昌與大眾
題主的問題是「需要3D列印的群體有哪些」,講真,3D列印發展到現在,我還沒有發現那個領域非3D列印不可,現在3D列印的作用貌似是錦上添花,因為傳統製造業發展也忒成熟了。
一、從應用談人群
1、機械類應用:航空航天、汽車零件製造、生物研究,所以科研人員,機械生產設計人員需要3D列印

汽車製造零件
2、教育應用:教學模型、教學課件、教學工具,創新教育,所以大學和中小學需要3D列印

3、建築應用:建築模型、建築設計、建築沙盤,所以建築設計師需要3D列印

建築模型列印
4、模具應用:模具設計、模具製作,所以模具生產廠商需要3D列印

模具列印
5、手辦應用:手辦模型、手辦製作,所以手辦愛好者,手辦廠商需要3D列印

遊戲手辦列印
6、極客、創客應用:列印部分零件
等等............................
之所以寫等等,因為無論寫再多,跟我們沒什麼關係,3D列印目前處於一個幕後的狀態,即使有了應用,大部分人還是不知道、所以我們將3D列印應用於生產已有的東西是不是有些浪費了,為什麼不研究只能用3D列印完成的部分,或是研究3D列印出來的產品比已有的產品功能更多?


這裡我們來大概說一下3D印表機這個玩意,其實聽起來很高大上,但只不過是一個新東西,其實入門到上手都不難的。

來,我們來說正題,哪類朋友需要印表機?

其實在3D印表機還沒有普及的今天,個人覺得應用範圍還是有限的,限制範圍主要針對兩個方面。

先說一下商業機器,這裡不是指某寶的那種幾千塊的機器,而是製造業用的,十萬起價的機器。

這些機器精度高,製作精美,列印的形態好。但與此同時,單次製作成本高,而且需要有較高技術的調試工作人員。

說到底,就是錢多才可以

那再說一下桌面級3D印表機,這些在某寶的售價從千元到萬元級別,(幾百塊錢的那些我沒打成是印表機,當成玩具而已)這些印表機,列印的質量摻差不齊,而且各種功能形似,所以我們在這裡細說。

先說能做的東西,再反推出應用的人員

列印大小:一般列印尺寸在20*20*50內,再大的就不叫桌面級了

列印精度:從號稱0.05頭到1.00的頭都有,說是很精細,但是,但是,,看人,,看人品,,重要的是看技術

材料:很多很多材料店家都說能列印,但主要無非就是PLA和ABS成分為主,尼龍,木質那些,等這些材料成熟了再說吧,誰用誰知道。

表面:多數時候都需要表面處理,但也不是絕對,不過這個是個細心活

那好,說了這麼多,也無非是根據現狀來做判斷:

第一類人:創客,無限動手能力

第二類人:結構設計工程師,特別針對消費類電子或消費類產品,如玩具

第三類人:產品經理,根據實物判斷用戶體驗,使用方式

第四類人:自由職業方案商,針對用戶直接外包整體方案,比起去手板,這些速度更快

第五類人:學生,如果以學習的方式入手3D印表機,了解並自己設計,還是不錯的

第六類人: 動漫,模型愛好者,此類人動手能力極為接近創客,而且興趣是最好的老師


說說我所了解的3D列印在製造業里的應用。
給我的印象是,3D列印對於我身邊的人來說還是屬於比較遙遠的技術。在我參與的新產品開發項目裡面,3D列印會用到,主要是列印一些產品的外殼等對於強度要求不高的部分。
如果注重外觀,列印之後的產品(通常為塑料),還需要進行打磨、噴漆,或者電鍍之類的工藝。與大批量生產的產品在外觀上基本上沒有差異了。
除了3D列印,配合新產品開發更多的,是使用數控機床加工塑料塊(比如尼龍和POM等),形成所需要的形狀,有時候比3D列印更為經濟和快捷。如果需要的數量不是幾件,而是幾十件,生產商通常會用3D列印或者數控機床做出一個原型,再用原型做一個硅膠模具,進行小批量生產。

所以,就我的認知,目前大家對於3D列印還是存有很多美好的展望。但是大規模普及,一方面有賴於設備的成本降低(makerbot雖然便宜,也有它的局限性),另一方面還需要材料的革新。我理想中的列印材料,需要在現有的基礎上增加一個外在的維度(比如時間、溫度、壓力等),某種程度上就是4D列印了。這種材料在三維空間里很容易被列印出來,隨著時間/溫度/壓力等因素的變化,會呈現出別的特性(比如強度更高,更硬,甚至發生化學反應形成另外一種物質等)

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需要打樣的產品開發部門


快速原型技術是個老技術,精密鑄造的模型製作早就用了。3D列印喊的太響,加入了太多想像的元素,本質上不是那回事。個人感覺,展示品,藝術品,玩具是方向,印表機器,零件,汽車,槍支,用腳趾頭想想,那只是開個玩笑嘛。


應該講所有的人都是需要的,當然分為間接需求和直接需求。直接需求很容易明白,誰沒有丟個什麼零件啥的時候,直接打出來就好了,間接需求,打個比方,富士康需要,提高生產力,造成了iphone價格下降,這個難道不是你的需要。


對製鞋業,會產生革命性影響,為每個人列印一個3D腳模,根據腳模製鞋,每個人的鞋都是獨一無二的。


我個人分析,3D列印,由於它的一些特點,主要用於以下幾個方面:
1)需要多次迭代的,中間的成型主要是為了測試和優化而製造的。對於設計師而言,快速成型就是因為他們希望多次迭代。這個可以部分歸入下一個行列。
2)需要快速和就地製造的,解決急需的需求,減少倉儲的成本。 空間站3D列印;供應鏈優化,比如汽車和電器的配件取消倉儲,會節約大量的資金。
3)需要訂製和個人化的。比如假手,比如組織支架。比如珠寶和藝術品。
4)材料本身成本高的。比如貴金屬支架,珠寶。由於製造過程機器idle time的存在,機加工和3D列印的設備成本差不多,有研究對比過一個零件兩種方法的加工成本,但是由於材料的節約,所以這裡可以省下大量的成本。


其實興趣是最好的老師。
作為一個Minecraft二手服主,
折騰一下弄出來個小玩意。

首先列印個小小的盒子,盡量薄一些。

紐扣電池座子,焊上一個LED。

安裝上去。

點亮,現在,我有了一顆現實版紅石。


3D列印的夢幻之處,在於將虛擬世界和現實世界直接聯繫了起來。雖然現在還只是用很粗糙的連接方式來進行鏈接,成本還比較高昂。
但是基本方向是沒有變化的,i.e 未來3D列印的發展方嚮應該是將所有虛擬的東西,能夠想像的東西,都能物化到現實裡面來吧。


最近在活動行上看到有工作坊是講這個的詳情如下:
[6月27-28日] 發現數字工藝工作坊—藉助計算的力量 模擬自然法則

核心技術

  1. 數字雕塑, 基於polygon的從基礎到進階曲面製作, 數字工藝形態學入門

  2. 動畫找形分析, 基礎動力學模擬, 包括織物在重力或風作用下的動態模擬

  3. Maya表達式與Mel腳本入門與運用, 了解高度智能的演算法建模流程與方法

  4. 數模的後期處理, 針對3D列印的數模優化與工藝準備

相關工具

  • Autodesk Maya

  • MelScripts

  • Magics

背景簡介

幾百年來, 設計師們從自然界當中攝取靈感, 創作出無數令人驚嘆的作品。今天的設計師們, 藉助計算的力量, 不僅僅學習自然的形式, 更可以模擬自然的法則。運用簡單的邏輯, 通過重複,遞歸, 循環再現出自然界複雜的美, 並用設計的語言表達出來。


新工具的誕生不僅僅為設計師提供更多可能的形式語言, 更加從根本上顛覆傳統設計的流程, 體系乃至價值觀, 創造出新的思維方式和美學原則。新工具的使用打破了工程、設計和商業之間的邊界,設計師、工程師、還有傳統marketing的角色被模糊了,設計從一個相對線性的流程性的工作發展成為高度網路化和智能化的行為,今天的設計師們不僅僅可以將聲音,圖像,動作和行為等任何可以通過感測器捕捉到的要素通過程式聯繫和對應起來,創造傳統手段難以想像的形式和效果,也可以通過3d列印、掃描乃至各種在線平台和工具,更加深入和自主的參與到整個項目的生產和推廣過程中去。


數字已經從根本上改變了設計本身,將設計從分裂的學科領域之間解放出來,用數字加以聯繫;運動與形態,聲音與色彩,很多過去只能依靠感覺來描述卻又描述不清楚的關係被以前所未有的方式呈現出來,如果100年以後,我們再回過頭來觀看這一段歷史,就如同現在的我們注視ART Nouveau一樣,數字設計就算不能成為這個時代唯一的註解,也必然改變過去並且啟迪未來

指導教師


郁新安/ANDY YUK

同濟大學設計創意學院講師,畢業於同濟大學建築與城市規劃學院,同年獲瑞士歷峰集團資助,赴義大利米蘭學習珠寶、配飾與鐘錶設計。曾服務於眾多一線品牌,作品涵蓋珠寶,鐘錶,配飾和桌上器皿等。作品曾入選米蘭設計沙龍(Salone del Mobile),威尼斯雙年展,香港DETOUR大中華區新生設計師與建築師特邀展,上海國際金屬工藝及首飾藝術展等國內外展覽。 回國後創立JALAB, 致力於傳統文化與先進工藝之結合。


張屹南/Yinan ZHANG

同濟大學設計創意學院講師,畢業於同濟大學建築與城市規劃學院,獲博士學位。2012年赴美國紐約Parsons設計學院進行為期一年的訪問學者研修,師從著名新媒體藝術家Zach Lieberman,主修創意編程。多年來致力於數字媒體設計和動態影像設計的教學與研究,作品創作涉及影像、3D動畫、互動編程、聲音設計等綜合領域。


相關作品

Parametric Bangle, design and presented by ANDY YUK,featuring fractal algorithm from Marko Margeta.

Digital COUTURE by Maya +Zbrush, design and presented by ANDY YUK

Student work from College of DesignInnovation Tongji University, designed by Zhao Jianxiong


日程安排

本次課程分為上下兩部分,共兩天完成:

6月27日 發現數字工藝 Discovery of Digital Craft (上)

9:00-10:00 原理講解,工具安裝與準備

10:00-12:00 Autodesk Maya基本操作及基礎工具入門

12:00-13:00 午餐時間

13:00-15:00 多邊形模型進階講解與實例演示

15:00-16:00 答疑與個別輔導


6月28日 發現數字工藝 Discovery of Digital Craft (下)

9:00-11:00 基於腳本和演算法的數字生成設計(運用MelScripts)

11:00-12:00 答疑及個別輔導

12:00-13:00 午餐時間

13:00-15:00 多種工具綜合運用與自由創作

15:00-16:00 模型收集, 優化與列印前準備


收費方法

完整工作坊為期兩天,費用為1000元。

為了滿足部分學員無法參加全部工作坊的需要,我們特設單天票,售價為600元,憑票可以參加任意一天的工作坊。


需要攜帶

  • 1,筆記本電腦

  • 2,電腦充電器

聯繫方式

聯繫人:程鵬

電話:1八61六7六31九一

郵箱:info(AT)http://ofcourse.io


FAQ


Q: MelScripts只教兩小時,能學到哪些知識

A:用Maya表達式以及基礎的MelScript命令來製作參數化模型的造型設計。我們不會深入Mel的語法,會通過基本案例來演示用腳本來建模的原理,並且會涉及三角函數和random等演算法。


Q: 我可不可以使用MAC系統?

A: 完全可以


Q:我需要安裝什麼軟體?

A:需要安裝maya2014或更高版本不需要安裝插件,我到時會提供案例課件以供同學修改加工

關於OF COURSE

OF COURSE是藝術,媒體和科技的交叉點。創立於美國紐約,由最優秀的互動藝術家,駭客,計算機詩人和數字視聽專家組成。我們通過工作坊的形式,在全世界不斷傳播用代碼驅動藝術的理念。從紐約到上海,我們帶著對40年科技發展的情感, 不斷探索編程藝術的思想性,新形式,和哲學,還猶豫什麼? 讓我們一起進入藝術,媒體和科技的交叉點吧!


網站:www.ofcourse.io

介紹視頻:OF COURSE介紹視頻


現在在建築業中也開始有應用了。我看過設計了很奇怪的曲面,用3D列印一下。不過目前我也是聽說了一些應用,具體價值在哪裡,我還沒有弄明白。


都可以需要,但目前都沒資格需要,原料問題不解決3D列印就是一個雞肋。

3D列印目前最突出優點是結構,而不是速度或者便捷度,3D列印其實非常慢,水果刀那麼大的10h+,稍大一點的打個幾天太正常了,所以旅行的人還是旅行去吧。
現在的話基本是用於工業製造和純裝飾比較多,然而價格很貴一般人根本用不起,原料一般是按10元一克算,機器便宜的也要幾十萬一台;家庭用的那種小機器精度極低還尺寸小,階梯超級多根本沒什麼卵用…模型那個精度導師能把你砍死

但是這個行業前景我很看好,未來要是能解決原料問題和速度問題,3D列印簡直神器。


Not Impossible

100 美元 1 假肢,幫助戰爭受害者的 3D 列印技術恩,其時小哥沒宣傳中那麼快樂,但至少有手了......


殘疾人,有肢體缺陷的人


比如一些照相館、汽車零配件製造商、巧克力甜品製造商、醫院等都可以用的


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