接下来我问到：数字制造先行者们是否面临各种

　　速成型”的说法，从而完全演变成一种广泛使用的制造技术。并不是说到了2020年所有的传统制造工艺都会被3 D打印所取代，但是至少在某些情况下，3 D打印已经成为了首选的制造方法。

　　现在已经不难找到使用 3D 打印机制造一次性产品的实例。例如， 2011年南安普敦大学的工程师们就利用3D技术打印出了无人驾驶飞机，这条消息成为了当时的头条新闻。除了它的电力和电子系统， SULSA （Southampton University Laser Sintered Aircraft，南安普敦大学激光烧结飞机）的每一部分都是由一台 EOS 3D 打印机利用激光烧结尼龙材料制成的。6.5英尺的机翼部分与机身紧紧咬合，因此不需要再使用紧固件或胶进行固定。飞机的最高时速甚至达到了 100 千米。类似的无人机系统（UAS）也已经由美国的 SelectTech Geospatial 公司制作出来，它几乎全部都是用3D打印的。

　　在载人运输方面，3D打印技术已经被用于生产可使用的全尺寸轿车。“Urbee”——是由来自Kor EcoLogic 公司的Jim Kor 制造出来的革命性、低耗能、可载两人的混合动力汽车，这是第一辆3D打印的可驾驶车辆。从严格意义上来说，这种说法并不完全正确，因为它的发动机、电路和底盘都不是 3D 打印的。即便如此，Stratasys 公司的 3D 打印机还是可以用10 个热塑性塑料组件生产车身。第一代 Urbee 只是实验性的，而第二代“Urbee 2”则已经有了14个订单。但车辆还没有进入商业化生产，因为每辆车的车身部分要花费大约2500个小时才能打印完成。

　　目前无论是SULSA还是Urbee都不是主流产品，而其他一些3D打印产品已经可以普遍购买到了。因此这一章将详细介绍那些已经在使用 3D打印机来制造最终产品、零部件或艺术作品的先行者公司和个人，以及对于3D打印有着周密计划并准备实施的人们。请注意，这不是商业意义上的按住“打印”按钮，一个小时后打开3D打印机机盖，拿出一个最终成品并交到客户手上。我们在第2章中介绍过，目前几乎所有的3D物体在打印完成后都需要去除支撑结构，进行抛光或其他后续处理。直接数字化制造（DDM）中的许多应用同样需要组装才能成为最终产品。但不可否认的是，至少有些被“具体化”的产品已经在出售了，它们是用3D打印机打印出来的，而不是用传统生产方法制造的。

　　4.1 3D打印的珠宝和艺术品

　　现在很多3D打印机擅长制造小型、高价值的东西。所以，第一批开发数字制造领域的人们就是艺术家，尤其是那些制作珠宝的人。Nervous System就是这样一家公司，它位于马萨诸塞州的萨默维尔，由杰西卡罗·森克兰茨和杰西·路易斯罗·森伯格于 2007 年成立，是一家“集科学、艺术和技术于一身的设计生产工作室”。

　　Nervous System有一套按照自然界中发现的图形样式用计算机模拟生成数字设计的工序，然后3D打印出独特的戒指、手镯、耳环、吊坠、台灯和其他艺术品，并在工作室网站n-e-r-v-o-u-s.com上出售价格从15美元一个的戒指到500美元一个的孤品LED灯具。图4-1展示了该公司3D打印的四种设计。

　　工作室的经理 Aaron Holmes 指出，Nervous System 公司的 3D 打印产品都是由Shapeways定制的。其中包括使用尼龙材料采用选择性激光烧结技术做成的，以及使用不锈钢和青铜材料采用 ExOne 公司的粘合剂喷射硬件设计输出的。还有其他用银、黄金或铂金等珍贵金属打造的首饰，这些都是在脱蜡铸造的“牺牲”模具上3D打印完成的。为了协助日常的设计过程，该公司还有一台内部使用的 3D 打印机——MakerBot Replicator。

　　我采访了Nervous System公司的联合创始人Jessica Rosenkrantz，我问到：Nervous System 是如何进入3D 打印领域的？为什么要进入这个行业？她说：

　　我们从 2009 年开始使用 3D 打印细胞周期（Cell Cycle）这个项目。我们都对 3D 打印这个数字制造过程十分感兴趣，因为它能够制作其他方法无法做出的复杂、有机形式的物体，同时还能够打印出独一无二的定制产品。细胞周期是一个基于网络应用的项目，它允许人们设计属于自己的、复杂的、蜂窝状的珠宝和雕塑，还能在网络上出售并进行3D打印。

　　接下来我问到：数字制造先行者们是否面临各种挑战？成本显然是个主要问题。她说：

　　主要的问题是价格。与其他制作塑料部件的技术相比，如注塑成型，3D打印是一个非常昂贵的制作过程。我们希望能够做出独特的产品，并在价格方面与传统方法相比有竞争优势。Shapeways 是我们的服务提供商，它的价格是按照 3D产品的制作材料体积计算的，所以我们要写出制作时使用少量材料，并内附大量空闲空间的软件。

　　图4-1 Nervous System公司制作的菌丝胸针、挂饰、根茎护腕和戒指（要了解更多或购买这些产品，请登录n-e-r-v-o-u-s.com。）

　　细胞周期是我们的作品之一，它的灵感来自于放射虫的骨骼，利用有裂开网眼的物理模型进行电脑计算最后制作出蜂窝状珠宝。这些蜂窝结构十分坚硬，但各组成部分是很薄弱的。而菌丝的灵感是基于叶脉如何形成树叶。当确定好初始表面和起始点或根部后，我们会在表面“生长”出叶脉的结构。最终的表面是由许多极细的分支相互连接形成一个封闭的细胞网络，看起来就像落叶植物的叶脉一样。有了