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《福布斯》杂志的出版人里奇·卡尔加德认为3D打印“是2015~2025年的变革性技术”。他写道：
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使用3D打印机，可以把制造业经济由大规模工业重塑为以前小型设计商店的手工匠人模式。换言之，制造真实的物品可以由资本密集型产业转变成更接近艺术与软件的模式。这有利于美国的创造性技术发展。
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但也必须谨记3D打印和其他数字生产技术的劣势，它们无法创造规模经济。制造1 000个产品和制造1个产品，前者的单位成本并不比后者低。所以，此类制造的优势在于：更改每一产品的特性或仅仅制造少量产品，并不会造成任何损失。
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这恰恰是大规模生产的反过程。大规模生产的优势在于重复制造与标准化，而3D打印则有利于个性化与定制化。数字制造时代的一大胜利是我们可以在大规模生产与定制之间做出选择，却不用支付昂贵的手工制作费用。这两者现在已经成为可行的自动化制造方法。
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如果想要做100万只橡皮鸭子，注塑成型是必需的步骤。第一只橡皮鸭子的成本可能会高达1万美元，因为需要使用工具制作模型，但之后制造的每只鸭子都会分摊这笔一次性开支。等到100万只橡皮鸭子全部制作完成，每只的成本不过是很少的原料开销。再看看用3D打印制作橡皮鸭子，情形就完全不同：制作第一只鸭子可能只需要花费工本费20美元——巨大的成本节约，但糟糕的是，做到第100万只鸭子时，每只的成本仍旧这么多——成本支出不会因为生产数量增加而降低。
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除了机器成本分摊之外，3D打印一次只能制作一只橡皮鸭子（可能要耗费一个小时的时间），而注塑成型一次能够制作一打或者更多，所用时间甚至不到一分钟。但注塑成型要求至少生产数百只橡皮鸭子，方能体现其成本低廉的优势。数字制造在小批量生产上胜出，而大批量生产还是需要采取传统的生产模式（见图6–1）。
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图6-1 制造橡皮鸭子的两种方法
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考虑一下有多少产品实际上更需要小批量生产，而不是以百万为单位大规模生产。实物长尾在数十年前还只能依赖于手工制造，而今天，数字制造已经可以最小批量地自动化生产近乎完美品质的产品。因为未能通过大规模生产经济验证而不能上市的利基产品，或是那些需由手工制造而贵得惊人的产品，现在都唾手可得。
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数字制造颠覆了传统制造业经济学。大规模生产中最大的开销为前期的工具投入，而且产品越复杂，更改越多，成本也就越高。数字制造则刚好相反，传统制造中昂贵的东西在数字制造中无须任何花费。
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1. 变化无须花费：制造不同的产品与制造完全一样的产品花费相同。
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2. 复杂性无须花费：3D打印各种小型部件构成的精确产品与3D打印一个普通的塑料块花费相同。电脑无所谓要做多少运算。
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3. 灵活性无须花费：在生产开始后修改产品只需要修改指令编码。机器无须任何更改。
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上述优势不一定只体现在3D打印中。我们已经有了类似的定制“标准化平台”：T恤衫及其他简单服装、咖啡杯和便签等，Threadless、CafePress等公司已经在产品定制打印中找到了巨大商机。此例中，使用的技术还不是3D打印，仅仅是复杂图案和材质的2D打印而已，但效果相同：为永远无法在大规模生产市场中立足的产品开创出欣欣向荣的市场。
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通常，Threadless和CafePress公司接受的定制数量为几十件，而不是几件，当然也不会接受数千件的定制，但这一长尾的集合效应却不能小觑。CafePress公司有超过200万个客户，其2011年的收入为1.75亿美元。该公司的股份已经公开交易，就在我写下这段文字时，CafePress公司的市值已经达到了2.5亿美元。这对T恤衫和马克杯定制印刷公司来说，业绩不错。
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打印机如何工作
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让我们还是回到3D打印机上，这种神奇的机器激发了未来主义者和车间发明家等人的极大想象。它如何工作？
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3D打印机在本质上就是计算机数字控制三轴机器的变形，两台计算机控制的发动机负责控制喷头的左右与前后运动（x轴和y轴），另有一台发动机上下移动托有被打印物体的打印机托盘或平台（z轴）。
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如果你在更换墨盒时注意过桌面喷墨打印机的内部构造，就比较了解。喷墨打印机是2D打印设备，即只在x轴和y轴上工作，前后移动喷头的发动机与3D打印机中的两个发动机类似，喷墨打印机使用辊在另外一个轴上传送纸张。两者总体概念完全相同：电脑将设计转换成发动机指令，在精准的位置上迅速调用打印材质。3D打印机只是使用了更多发动机，喷射出的材质也不仅限于油墨，但做的事情与喷墨打印机没有区别。
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MakerBot等3D打印机通过一个微孔挤压出ABS塑料，将材料层层重叠，这一进程称为熔融沉积成型（FDM）。另外一些更高端的3D打印机使用激光在材质盆中硬化液态树脂（立体光刻或SLA），或层层硬化粉末状塑料、金属或陶瓷，这一进程称为选择性激光烧结（SLS）。激光机器使用的材质种类更多，所获分辨率也更高，但比喷射塑料的3D打印机昂贵许多，后者更宜家用。在某种意义上，这就像是普通纸张打印机的情况：激光打印机多用于办公场所，而家庭多选用喷墨打印机。
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3D打印机使用“加法”技术，即采用从物体底部层层堆积的方式打印、制作。与此相反，数控刨槽机或数控铣床等数控机器则使用“减法”技术，使用旋转工具从材料上切割或磨掉不需要的部分。因此，“加法”进程是使用材料堆积出物体“应该的”样子，“减法”进程则是去除物体“不应该有的”部分。
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使用3D打印机时，软件首先检测待制物体的CAD文件，计算出如何使用最少的材料与时间制成该物体。以制作一个人物头像为例，必须打印出头像的外壁，但根据使用材料不同，需要判断具体的宽度。软件会计算出最小的宽度值，同时保持表面的强韧度。
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通常，头像内壁不可见，因此无须打印。但如果没有任何内部结构，头像可能易损。因此，软件通常会生成头像内部蜂窝状支撑结构，使用最少量的材料提供最大强度的支持（如果在3D打印服务商处打印成型一个物体，通常需要向服务商支付材料费以及使用机器的工时费）。
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之后，软件会在水平层面上“切片”，分解成打印机能够处理的薄片。每一薄片都是一组指令，指挥打印头在x轴及y轴方向上喷射材料或在粉末或树脂上扫射激光。当打印头移至构建区域上方时，会跟踪找到物体的整体切片，软件则会选择打印头需要移动的最短距离路径。
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