Bespoke用3D打印技術(shù)制造的假肢

兩件趣事發(fā)生在今年。一是比利時(shí)的醫(yī)生們成功完成該國(guó)的首例面部移植手術(shù)。二是與Lady Gaga一路的前衛(wèi)青年設(shè)計(jì)師Asher Levine在其紐約時(shí)裝周秀場(chǎng)上現(xiàn)場(chǎng)制作了一款頗顯離經(jīng)叛道的太陽(yáng)鏡。外科手術(shù)與眼鏡生產(chǎn)有什么共同之處？？？——兩者皆是借“添加層制造(additive manufacturing)技術(shù)”(又稱“3D立體打印”或“快速成型”技術(shù))之力實(shí)現(xiàn)的。這種技術(shù)的迅速推廣將帶來(lái)革命性的影響，如同當(dāng)年福特的生產(chǎn)流水線對(duì)人類與產(chǎn)品間的關(guān)系帶來(lái)的影響。

有如朝向太空時(shí)代的飛躍：如同打印機(jī)打印電腦中的文件，添加層制造設(shè)備能將基于CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))文件的定制品制造出來(lái)。這項(xiàng)技術(shù)有數(shù)種不同形式，但都采用將材料層層疊加形成物體的方法。有些3D打印通過(guò)噴射熔融態(tài)塑性材料來(lái)進(jìn)行，稱作“熔融沉積造型(FDM)”，更高級(jí)一些的如光固化立體造型(SLA)將激光射入一系列粉末狀材料(金屬、尼龍、混凝土)之中，對(duì)觸及之物進(jìn)行固化；此外還有選擇性激光燒結(jié)(SLS)，以類似的方式將激光射入樹(shù)脂，將各層燒結(jié)在一起，使其固化為一個(gè)物體。這些技術(shù)使普通民眾能非常方便地造出極為復(fù)雜的設(shè)計(jì)制品。

這并非多新的技術(shù)，在20世紀(jì)80年代便已產(chǎn)生，只是如今才進(jìn)軍藝術(shù)和工業(yè)，用以制造假肢、汽車(chē)零部件、家具和珠寶。同樣，也成為本周在紐約材料聯(lián)合會(huì)(Material ConneXion)開(kāi)幕的展覽“打印/3D(Print/3D)”的主題。“3D打印破除了設(shè)計(jì)中的障礙，標(biāo)準(zhǔn)制造和手工生產(chǎn)的各種約束一直是設(shè)計(jì)遭遇的挑戰(zhàn)，”策展人Susan Towers對(duì)ARTINFO說(shuō)。這項(xiàng)技術(shù)還有些細(xì)節(jié)尚待完善，如今投入使用卻足以掀起一場(chǎng)革命。

輕松搞定“原型法(PROTOTYPING)”

Levine的太陽(yáng)鏡便是3D打印推動(dòng)原型法設(shè)計(jì)的歡樂(lè)實(shí)例。避免了耗時(shí)費(fèi)錢(qián)的老路數(shù)(畫(huà)設(shè)計(jì)草圖，然后將修改過(guò)的模型寄回給在意大利的制造商)，Levine選用了價(jià)格相對(duì)低廉(1749美元一臺(tái))的“Replicator(復(fù)制器)”(布魯克林的MakerBot專為滿足愛(ài)好者家用打造的機(jī)器)來(lái)生產(chǎn)他的前衛(wèi)太陽(yáng)鏡，全由塑料制成，包括鏡片。

“時(shí)尚產(chǎn)業(yè)陷在陳舊制造方法的爛攤子中，而我們來(lái)到新方法的前沿，”Levine對(duì)我們說(shuō)。他還爆給我們一個(gè)秘密：“我不會(huì)畫(huà)太陽(yáng)鏡的圖紙。”所以，他用黏土做了模型，并借助CAD程序進(jìn)行調(diào)整——“這部分進(jìn)去一點(diǎn)兒，那部分出來(lái)一點(diǎn)兒，讓它短個(gè)1/4英寸”，然后將其輸入Replicator中，9小時(shí)后就可將修改版制造出來(lái)——比傳統(tǒng)方法迅速、高效且經(jīng)濟(jì)。這臺(tái)機(jī)器采用其設(shè)計(jì)，從一個(gè)噴嘴噴出熔融態(tài)的ABS塑性材料，以FDM方式一層層地制造出那款太陽(yáng)鏡(想想90年代的點(diǎn)陣打印，但是立體的有木有！)。訪問(wèn)Makerbot的開(kāi)放資源網(wǎng)站Thingiverse(http://www.thingiverse.com/)，你也能下載Levine的設(shè)計(jì)并在自己家中造出它。

設(shè)計(jì)民主化，浪費(fèi)極小化

如果MakerBot像是添加層制造技術(shù)的家用點(diǎn)陣打印機(jī)，Shapeways便是Kinko或高科技版的Etsy，使設(shè)計(jì)師們能便捷、經(jīng)濟(jì)地在市場(chǎng)中確立聲名。用戶們只需將數(shù)字化的設(shè)計(jì)模型上傳——iPhone套，糾結(jié)的珠寶，或世界上最小的魔方，Shapeways會(huì)來(lái)做好剩下的事。該公司成立于荷蘭，其服務(wù)已遍布全球。他們能以設(shè)計(jì)師選擇的任何材料“打印”成模型：銀、鋁、玻璃或陶瓷，其中一種極流行的材料是尼龍，7 mm的可被用作纖維，3 mm的用來(lái)制造家具強(qiáng)度已足夠。設(shè)計(jì)師來(lái)決定價(jià)格，產(chǎn)品放在網(wǎng)站上供潛在買(mǎi)家訂貨。因?yàn)楫a(chǎn)品都在訂貨后即刻生產(chǎn)，設(shè)計(jì)師這塊就不用多少投資，制造商方面也不會(huì)有任何浪費(fèi)。

“我們?cè)诓剪斂肆钟性O(shè)計(jì)師能做非常漂亮的袖扣。他們說(shuō)只需三次爛約會(huì)的花銷(xiāo)就能得到他們喜歡的設(shè)計(jì)，”Shapeway的Carine Carmy說(shuō)。“很像音樂(lè)行業(yè)的在線內(nèi)容創(chuàng)作——越來(lái)越多人成為那內(nèi)容的創(chuàng)作者。我們使其民主化，人人能夠使用這些工具，無(wú)論你的背景如何，你都可以制作自己的產(chǎn)品。”由于極度走紅，這家荷蘭網(wǎng)站2010年在紐約開(kāi)了一家新辦事處。

做成在別處不可能之事

令面部移植成為可能的比利時(shí)公司Materialise在當(dāng)下難遇敵手。他們制造的產(chǎn)品在質(zhì)量、尺寸和復(fù)雜度上都非常高端，能夠完美地用于植入假體、助聽(tīng)器和假肢的制造，甚至重現(xiàn)患者面部的解剖學(xué)細(xì)節(jié)，使醫(yī)生們得以在極為精密的外科手術(shù)之前做好處理錯(cuò)綜復(fù)雜機(jī)體的安排。

“Shapeways其實(shí)專攻小件物品，在這兩大市場(chǎng)中存在著差別，”Materialise創(chuàng)意部門(mén).MGX的創(chuàng)意總監(jiān)Joris Debo說(shuō)。“當(dāng)我說(shuō)高端市場(chǎng)的時(shí)候，我指的是7英尺長(zhǎng)的躺椅，用Shapeways技術(shù)是無(wú)法完成的。”.MGX是高端藝術(shù)與設(shè)計(jì)界、家具構(gòu)成、燈具和藝術(shù)品的不二之選。它曾為弗蘭克·斯特拉(Frank Stella)制作過(guò)雕塑作品，還有在幾何層面繁復(fù)的“分形桌(Fractal Table)”，以及Bellhaven夫人胸像那極盡雕飾的帽子——在上屆倫敦設(shè)計(jì)節(jié)令畫(huà)廊主Murray Moss那夢(mèng)想般的V&A秀場(chǎng)光彩無(wú)限。

未來(lái)展望

添加層制造技術(shù)的世界有無(wú)限可能，我們無(wú)暇細(xì)述那熒光塑料寄居蟹巢，用以維持海洋中貝殼的供給，或是用來(lái)制造機(jī)器恐龍的化石復(fù)制品，還有《瘋狂改裝車(chē)(Pimp My Ride)》中那種個(gè)性化汽車(chē)。

如果3D打印如此出神入化，為何到如今還是個(gè)新奇玩意？據(jù)Debo稱，真相在于據(jù)到達(dá)一切奇思妙想皆成現(xiàn)實(shí)還有很長(zhǎng)的路要走。“我認(rèn)為這是過(guò)去的20至25年中最棒的新技術(shù)之一，真正地改變了我們?cè)O(shè)計(jì)、運(yùn)輸和購(gòu)物的方式，”他如是說(shuō)。然而，盡管制造過(guò)程和材料在近年來(lái)令技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，“要等它們變得足夠廉價(jià)還需要時(shí)間。”由于3D打印一層層堆積的性質(zhì)，大型產(chǎn)品無(wú)法非常完美順暢地被制造出來(lái)，還需要人工完善，這一步耗資巨大。并且，由于市面上的工業(yè)產(chǎn)品越來(lái)越便宜(3D打印制品的價(jià)格卻屹立不搖)，舊式的制造技術(shù)或許依然是王道。

然而，有些產(chǎn)業(yè)已漸漸轉(zhuǎn)向3D打印，如同近年來(lái)市場(chǎng)向在線購(gòu)物的躍進(jìn)。添加層制造技術(shù)在某些領(lǐng)域頗有競(jìng)爭(zhēng)力：比如專門(mén)定制品，如為個(gè)人量耳打造的助聽(tīng)器，而不是拿一種型號(hào)給所有人用。“它將使我們?yōu)槿藗兲峁┬滦彤a(chǎn)品。為何我們不能將這種方式帶給每一位顧客？”Levine問(wèn)道。

Debo相信，在今后的5到10年，我們能夠從Nike這種運(yùn)動(dòng)鞋廠商的網(wǎng)站上下載設(shè)計(jì)文件，在家中“打印”完全合適自己尺碼的鞋子，還能自己搭配花色。想得再遠(yuǎn)些，Levine還夢(mèng)想著能站在電腦前掃描自己，然后將全套裝備都下載下來(lái)——這樣在早晨置裝就太方便了，看看現(xiàn)在事情發(fā)展的程度，這日子也該不遠(yuǎn)了罷。

看Shapeways, Materialise與MakerBot制作的各種搶眼產(chǎn)品，請(qǐng)點(diǎn)擊文章左側(cè)圖片庫(kù)，或親臨紐約材料聯(lián)合會(huì)的展覽“Print/3D”，將持續(xù)至5月11日。