能打印出什么，關鍵看耗材

　　根據3D打印的原理來說，只要給3D打印機使用與模型相同的材質，就能打印出模型幾乎一模一樣的東西。比如面包，你使用面粉做材料，打印的面包是可以吃的，你使用塑料、石膏等材料打印的只能是面包的模型。

　　然而關于3D打印的耗材并不廣泛，從3D打印的原理來說，3D耗材的擴展，決定了3D打印機的能力范圍。目前主要為塑料絲、金屬絲、石膏粉等，這些材料就精度和應用范圍來說，都讓目前的3D打印機還停留在模型的制造上，它的更大價值還沒有完全發(fā)揮出來。

　　以電腦報剛購買用來測試的3D打印機，它所使用的耗材是ABS塑料絲（五大合成樹脂之一，是目前產量最大、應用最廣泛的聚合物）。它具有無毒、無味、價格便宜等特點，每千克僅300元。這臺打印機采用的是“熔積成型”的技術，整個流程是將一根粗的塑料繩，在噴頭內熔化成液體，一層層沉積塑料纖維成型。由于這種塑料絲要經過熔化后再冷卻，模型是通過一層一層的堆砌而成，加上熱脹冷縮的原理，所以在精度控制上并不是很高。打印的3D模型也比較粗糙。

　　相對而言，使用粉末微粒作為打印介質（最常用的是石膏粉）的3D打印機，打印的模型更精細一點。它的工作原理是將粉末微粒噴在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴頭噴出的液態(tài)黏合劑進行固化。

　　目前精度比較高的是采用“激光燒結”熔鑄技術的3D打印機。例如在北京永豐科技園的北京計算中心，就有一臺售價160萬元人民幣的Objet3D打印機，使用光敏樹脂耗材，這是一種遇紫外線照射會立刻變硬的特殊材料，另外一種支撐材料也必不可少。在電腦的三維數據圖像的控制下，打印機的六個噴頭以16微米的厚度，一層層噴出液態(tài)材料，物體的部分使用光敏樹脂，其余部分則噴出填充材料，每噴一層，就進行一次紫外線照射，液態(tài)材料隨即變硬。使用材料不僅昂貴，其打印方式也十分復雜。

　　目前3D打印機的耗材還并不是很豐富，但已經打印出很多讓你十分驚訝的東西了，從吃的到用的，再到醫(yī)學上的心臟、血管等器官……哇，這真的太神奇了，看來離科幻電影中的人物克隆機并不遠了。下面我們就來列舉幾個離我們比較近的案例吧。

　　Objet3D打印機打印出高精度模型

　　打印的食物，美觀又可口

　　自從3D打印機出現后，很多人首先就想到了吃的上面。目前已經有人自制出了這種3D打印機，可以直接打印可以吃的美食，打印的原料就是砂糖。下面這臺打印機的名稱叫做CandyFab 4000砂糖3D打印機，由Evil Mad Scientist Laboratories（邪惡科學家實驗室）制作完成，CandyFab打印機現在能打印5 ppi至 20 ppi精度的圖像，但是僅能用于食物內容，因為它的工作原理是噴射加熱過的砂糖。目前CandyFab是一項開源項目，正在尋求志愿者以幫助該技術不斷進步。

　　沙子和陽光神奇的轉換術

　　對于3D打印機來說，耗材是關鍵。不同的耗材價格相差可是非常的巨大，從幾百元到幾萬元的都有。什么耗材最便宜？最便宜的莫過于沙子和陽光了。沙子和陽光真能做3D打印的耗材嗎？能！一個叫Markus Kayer的人發(fā)明了一種3D打印機，可以利用沙子和太陽光打印出不可思議的作品。

　　他把沙漠中最豐富的兩種資源沙子和陽光整合到了一起，利用一種裝置：太陽能燒結（Solar Sinter），這種裝置可以熔化沙子，然后用玻璃做出3D物體。通過用陽光代替激光，用沙子代替樹脂，設計出一種全新的生產工藝，用于制造玻璃物體。兩臺機器所用的太陽能被用在電子元件、伺服系統(tǒng)和太陽跟蹤系統(tǒng)上，用來切割和熔化沙子的能源只是經過聚焦的普通陽光。

　　Markus Kayer正在利用他發(fā)明的3D打印機對陽光和沙子進行處理

　　Markus Kayer利用陽光和沙子打印出來的3D作品

　　無限可能的3D生物打印機

　　3D打印機能有多大的作為？只要它使用的耗材夠廣泛，那么它就有無限可能。目前要說最神奇的是使用“生物墨水”耗材的3D打印機，它能打印人體細胞和器官。

　　在密蘇里大學里有一臺能打印器官的3D打印機，它使用的是一些特殊的材料，包括用人體細胞制作的生物墨水，以及同樣特別的生物紙。在打印的時候，生物墨水將在計算機的控制下通過某種方式被噴到生物紙上，最終形成器官。

　　對于這些打印的器官它們可以有不同的形狀。例如，人造腎臟不需要和真腎長得一模一樣，也不需要具有真腎的所有特征，它只需要能夠清除血管中的垃圾就可以了。只要這些器官能夠工作，并且能夠改善病人的身體狀況就行。

　　在生物打印機取得突破后，那么緊密相關的骨骼打印機能否實現呢？在加拿大有一所大學目前正在研發(fā)這種“骨骼打印機”。這種打印機可以使用人造骨粉的耗材，把這些骨粉轉變成精密的骨骼組織。這種“骨骼打印機”產生的人造骨骼，除了精確仿真破損的骨骼區(qū)塊，植入人體以后還能幫助受損的骨骼修補愈合，幫助受損的骨骼部位產生新的組織，甚至能促使血管再生，作用類似于橋梁，這是理想的狀態(tài)，不過這種新科技要進入醫(yī)院成為通用可行的療法，還需要時間的檢驗。

　　澳大利亞Invetech公司和美國Organovo公司攜手研制出了全球首臺商業(yè)化3D生物打印機

　　3D打印機，拼的是打印耗材

　　目前許多的3D打印機技術是開源的，原理并不復雜。生產和制作3D打印機的公司很多，也就是說，造一臺3D打印機并不難，甚至個人也可以購買零件來自己組裝一臺3D打印機。但耗材就不同了，要發(fā)明和開發(fā)一種新的耗材并不是一件容易的事。

　　只有想不到，沒有打不了。隨著打印機的技術日趨成熟，關鍵在于新材料的開發(fā)，可供打印使用的耗材的不斷拓展，3D打印也逐漸具備了制作成品的可能。這是3D打印技術一個質的飛躍，這種變化在最近兩年才逐步發(fā)生。在去年，鈦合金和不銹鋼材料的使用，使波音公司開始用這種技術直接打印飛機機翼，當然這種打印機的體型和價格都在另一個層級上。

　　掌握核心3D打印機技術的Objet公司，目前已經研究出可以使用14種基本材料并在此基礎上混搭出107種材料，兩種材料的混搭使用、上色也已經成為現實。這些材料的價格便宜的幾百元（人民幣）一公斤，最貴的要4萬元左右。

　　人造骨骼組織相當精細，可用于整形、重建和脊椎手術

　　Objet3D打印機可以使用兩種材料混搭打印，并上色。