Hu Lian Wang _ - Hu Xiu_276

　　SAVING项目的很多工作都是使用3D打印设计和创建那些“以前不可能实现的几何形状”工业部件。例如，通过优化设计，最终的金属部件可以采用中空或多孔的（蜂巢）内部结构，这在以前是无法通过加工整块材料实现的，也无法通过模具的金属浇铸或塑料注入实现。

　　与MERLIN类似，SAVING项目已经证明了其可行性，它的网站上展示了许多令人印象深刻的成功案例。其中一个是Plunkett Associates公司的作品，他们设计并3D打印了一个简单的航空曲柄，而且在制造过程减少了材料用量。这个成果在功能上与传统机械制造铝件几乎完全相同，但是重量减少了21%。

　　另一个是Crucible Industrial Design 公司的作品，他们制造了一个在商用喷气客机中使用的重量更轻的座椅安全带扣。虽然这样做的优点一开始并不明显，但是Crucible制造的最终带扣（用激光烧结的钛产品）质量只有70克。而一个传统钢制带扣的质量达到155克，这意味着每一个带扣少了85克，因此空中客车A380飞机上所有853个座位带扣所能减少的总质量达到72.5千克。在一台大型客机的使用寿命中，质量每减少1千克，就可以节省 45000 升燃料，所以使用 DMLS 生产的新带扣可以节省 330万升燃料。按照目前的燃油价格，在整个飞机使用寿命中，一共可以节省200百万欧元的燃料费（按最高油价计算）。因此，用钛金属3D打印座椅带扣所增加的成本（目前估计为 165000 欧元）根本无足轻重，更不用说燃料使用减少在环境保护方面的正面作用。

　　直接数字化制造带来的节约不仅限于新型交通工具的零件生产。正如第4章介绍的，将来有可能整栋楼（或大楼部件）都是3D打印的，同样只有在建设需要时才会增加材料。使用混凝土挤压工艺或向砂中喷射粘合剂等技术3D打印的房子或办公楼甚至可以在墙体、天花板和地板上使用空气隙和蜂巢形状，它们不仅能减少重量，还能增加建筑的保温能力。2012年11月，卡梅隆·纳拉莫尔在3DPrinter.net上指出，由于减少材料使用、增加材料均匀性、优先设计及其他因素，“未来建筑的通风效率将远远高于现在的建筑。”卡梅隆还解释说：

　　使用木材和钉子建造房子时，必须先建造一些不可重复使用的临时支架；未来房子的支架就是打印机本身，而且很容易将它从一个工地转移到下一个工地，建筑材料也比现在用得少，进一步减少了物流浪费。用同种材料打印墙体要比混凝土、木材、玻璃丝和塑料混合物更加高效，因为这种打印材料无缝多孔，并且有专门设计的、用于隔离室外天气的复杂几何形状。

　　6.6 材料回收

　　将注意力从高端工业领域转到一般3D打印，有一些人可能更关注于热塑挤压技术原料的成本与可用性。毕竟，大多数3D打印机目前只能制造塑料物体，而且通常这些制造材料都来自石油。随着石油峰值的出现，我们必须寻找塑料丝的新来源，或者至少尽可能地提高塑料的使用效率。

　　为了解决这些问题，年轻的发明家泰勒·麦克楠尼制造了“Filabot （细丝机器人）”。如图 6-1 所示，这是一台“塑料回收机”，它能够将废弃的塑料或老式3D打印产品变成新的3D打印细丝。Filabot.com网站是这样解释的：

　　Filabot 是一台桌面挤压成型系统，它能够研磨各种类型的塑料，产生可用于3D打印机的塑料丝轴。它简单易用，而且环保。Filabot可以处理多种材料，如牛奶壶、苏打瓶、各种塑料和老旧或坏的 3D 打印产品，然后制成新的细丝……Filabot将给3D打印带来真正强大的可持续性，它让一家小店也能制作任何东西。

　　Filabot包含一个研磨机、一个挤压机和一个滚筒装置。研磨机负责磨碎废弃塑料，它能够磨碎最大“3 英寸×3 英寸”的塑料块，然后将磨碎的废弃塑料储存起来，或者输送到Filabot挤压机中，继而将其融化，并在一定压力下变成标准的直径3毫米或1.75毫米的3D打印丝。冷却之后， Filabot滚筒装置会自动将丝缠绕成塑料卷。

　　Filabot使用者可以直接到垃圾桶里寻找一些废弃塑料，将它们磨碎后变成可用于3D打印的原料，从而可供RepRap、MakerBot、Printrbot或其他热塑挤压成型3D打印机使用。换言之，Filabot能够从垃圾中3D打印出新物体——老旧或坏的3D打印品也可以回收变成新的产品。

　　图6-1 Filabot塑料回收机（照片拍摄已由机器发明人Tyler McNaney 授权。更多信息，请访问filabot.com。）

　　Filabot的概念很吸引人，所以我预测，在未来十年内，市场上将出现包含集成塑料回收装置的消费型3D打印机。生产一台可将废弃物变成定制产品的机器，具有十分深远的意义。事实上，某些工业领域已经开始着手这项计划。

　　例如，Dutch设计人员Dirk Vander Kooij 已经成功改写了一个工业机器人的程序，使它能够从旧冰箱中回收塑料，然后将它制成桌子和椅子。这种低分辨率的3D打印产品，其物体层直径约为1厘米，要制成一把全尺寸且耐用的椅子只需 3 小时。实践证明，3D 打印技术确实能够帮助我们利用回收材料制造出新的产品。

　　6.7 补充技术

　　正如3D打印革命将会在特定环境中发生一样，其他一些新技术也开始?