可使用的材料也多种多样

　　2.17 一个坚实的基础

　　正如我们所看到的，目前已经有很多种方式能够3D打印概念模型、模具、原型和最终产品零部件，可使用的材料也多种多样，包括塑料、光固化树脂、金属、食品材料和陶瓷。虽然3D打印革命仍然处于起步阶段，但毫无疑问的是，它已经具备了非常坚实和广泛的技术基础。

　　本章是在2013年初编写的，到目前很可能已经发明了更多新的3D打印技术，甚至一些常用的应用程序中也有新的3D打印方法，因为越来越多的人意识到增材制造这一领域的巨大潜力。例如，格拉斯哥大学的 Lee Cronin教授计划开发一款名为“chemputer”的3D打印机。它可以在家庭中3D打印药品。制作材料通常为简单的化学试剂，在打印过程中经过复杂的分子反应从而形成药品。Cronin 教授与他的团队已经开始研究chemputer的原型机器，并希望利用它3D打印出布洛芬等简单的药物。

　　虽然我们在说医药，但这里不包括器官3D打印技术。“生物打印”潜在的打印领域是十分令人着迷的，第7章会详细介绍。生物打印开拓者们已经掌握了3D打印活体人体组织的技术，并希望在10年内开发出用于器官移植的3D打印技术。

　　希望本章讲述的内容能够改善你对目前 3D 打印技术及其可能性和局限性的理解。了解了这方面的知识后，我们有必要将视角转向那些通过生产硬件、编写软件和提供3D打印服务从而推动3D打印革命的众多企业。

　　第3章 3D打印工业

　　所有的革命都依赖于先行者们的想象力和创造力。在过去的几十年里，我们已经被高歌猛进的“互联网革命”宠坏，任何人都可以很容易地创建网站继而成为主导全球的品牌，其中大多数新的网络公司可能已经破产了。由于他们的主要产品是信息，创始人只需投资少量的资金和最少的基础设施就能将他们的企业启动并运转。

　　当涉及一场物理制造革命的时候，前进的道路会不可避免地更加艰难。第4章中我们将会看到，使用3D打印机在改进现有的制造方式和创建新业务方面存在着许多机会。即便如此，有些人还是要先发明和制造一些合适的3D打印硬件，这样的创新是非常耗时和昂贵的。当然，第5章中将会讲到，有些3D打印爱好者现在发明了一种低成本的“开放式资源”3D打印机。但这些3D打印机只能使用为数不多的几种材料进行打印，通常不适合于工业应用。这也许会激发3D爱好者们的思考，利用休息时间在他们的车库里仔细研究，继续为推动3D打印革命作出努力。然而，在实践中，这样的情况不太可能发生。

　　最后一章中会介绍一系列3D打印革命的基本技术。在本章中，我想让你了解那些发明了这些技术的先进企业和那些投资于这些技术并将它们艰难地带入到商业应用中的人们。

　　首先，我将介绍真正发明3D打印机的企业，然后再转向3D打印软件的创始者，最后再说一说那些提供革命性3D打印服务的组织。请注意，我的意图不是介绍每个企业在这个市场空间的细节，而是提供一个主要参与者和创新者的行业概述。

　　3.1 3D打印机制造商

　　出乎很多人的预料，在本书编写时（2013年初），还没有主流的消费电子产品或计算机公司生产 3D 打印机。相反，是一个专门从事 3D打印机生产的机构推动了3D打印革命向前发展的浪潮。过去的几年里，许多创新机构已经被合并成两家公司——3D Systems 和Stratasys，这两家公司是 3D 打印硬件设备的主要供应商，它们都很成功并且成长迅速。3D Systems和Stratasys都已经上市，而且市值均超过了35亿美元。所以对于3D 打印工业，我们就从3D Systems和Stratasys 的概况说起。

　　3.1.1 3D Systems

　　1984年，一位叫作查尔斯·赫尔的发明家使用一种专门用来固化液态感光树脂的紫外线（UV）灯做了一项实验，目的是在使用 UV 光源的过程中，将感光树脂固定或“矫正”，从而使其作为表面涂层或用在其他传统应用中。然而，赫尔很快意识到固化整罐中部分液态感光树脂的潜力，并因此发明了3D模型。

　　经过许多个夜晚和周末，赫尔研制出一种可以用电脑控制UV激光束的装置，利用它来追踪和固化整罐液态感光树脂表面的物体单层。液体表面下一个被穿孔的平台每次降低一毫米，让第一层浸入一点到液体中。然后，电脑控制的激光束继续追踪物体的第二层，平台再次降低，这个过程重复进行，直到赫尔制作出一个小的蓝色塑料杯。

　　随着他开创性实验的顺利完成，赫尔发明了3D打印。经过大量的开发工作，1986年3月11日，他的“使用立体光固化成型技术制造三维物体的仪器”最终获得了美国4575330号专利。同年，赫尔成立了3D Systems公司。两年后，该公司推出了其第一台商业3D打印机——SLA-250（光固化立体成型装置）。为了让这一切成为可能，这期间赫尔和他的团队还创建了一种*.STL的文件格式，如今这种文件格式仍然是计算?