一、概述

你首次 3D打印機這一術語時 ，你可能不會想得太多。如果你像我一樣，你就會認為它是能夠以 3D格式打印文件的打印機 。你可能認為他們正在討論彈出式廣告，就像有些假日卡或兒童書 ? 但是，當新聞報道德克薩斯州的一位男子用塑料打印出來一把塑料手槍并且確實打出真實的子彈的時候，你就應該注意了。

雖然 3D打印已出來 30年 以上 (3D打印機 由查克 ·赫爾發明)，但是只是在最近數年才引起媒體及制造商的關注。看似一夜成名不僅來自德克薩斯州塑料手槍這樣的噱頭，而且因為此類打印機能夠打印不同材料。例如，金屬及水泥。只通過塑料絲打印樣品的時代一去不復返了，并且 3D產品的惡名正在變弱。

二、減材及增材制造

多數讀者都熟悉 CNC (數控)機械加工，或者減材制造，此類制造已出現幾十年了。3D打印，或者有些人所稱的增材制造，是減材制造的反義詞。CNC機械加工與 3D打印具有相似性 ，因為它們都可以采用 CAD軟件 ，并且都制造產品和樣品。但是，3D打印具有另外的優點，例如更實惠并且需要更少的培訓，特別是采用更新的軟件。

3D打印機的另外一個優點就是它可以將復雜部件作為單一裝置進行打印。CNC機器完成的同樣復雜部件必須分開加工，然后進行組裝。并且 CNC 工藝會造成大量浪費，而 3D打印沒有浪費。

三、顛覆性創新

與以前的顛覆性創新 (例如 ，汽車的批量生產、噴氣式發動機、互聯網)一樣，3D打印過去也存在問題。原來生產的物品只采用塑料，所有它們是易碎的，打印機較慢，并且它們的生產成本比較昂貴。

目前，中等價位的打印機可以通過多種多樣柔軟材料進行準確打印，包括各種聚合物。更昂貴的類型可以通過各種材料打印優質產品及樣品。

難怪 3D打印被稱為顛覆性創新 ，因為它將在隨后 5年 一10年內引導每個行業前進。實際上，技術正在衡器行業內發出沖擊。我詢問 3D打印機時，喬納森·薩博，卡迪納爾衡器制造有限公司的營銷副總經理，回答：“對，我們有一臺 3D打印機。它是 MakerBotReplicator，并且我們的工程 師用它制造樣品件，作為代表，用以證明它們正在設計中，并且展示這些部件的裝配方式。在我們最后生產機械工廠的鋼、鋁或塑料部件前，3D打印機能夠迅速地、容易地產生其理念。”

此創新也正在進入食品加工行業，因為奧利奧公司最近宣布它正在開發 3D 自動售貨機，用戶可以用這種自動售貨機設計自己的餅干。這是稱重計量行業的兩個實例。在其它領域如醫藥也有巨大變化，這些領域將 3D打印用于制造骨頭 、植入物及皮膚等物品。我相信媒體很快就有許多其它報道。

四、購入 3D打印機適用于工業的 3D打印機 的目前價格從 2900

美元的臺式機到 250，000美元的高級打印機，前者可用于打印樣品和塑料部件，后者可用于打印金屬部件及成品。這些工業級打印機的價格目前還較高，但是不久不會更新便宜，因為許多制造商，例如，通用電氣公司 (正在開發 3D打印渦輪，用于其噴氣發動機)、波音公司、勞斯萊斯公司、西門子公司及其它公司都在進行工業級打印機的開發。為開發這些 3D打印機投入的費用將最終使它們速度更快，并且對中小型制造商更具有吸引力。

五、3D打印準備就緒

在不久的將來，你會發現衡器制造商采用此技術制造舊衡器的更換件。因為此類部件不再生產，或者很難及時得到。此技術將使你文件下載到 CAD 中并且 在幾個小時內打印成品部件，或者對破損部件和／或其類似部件進行三維掃描，然后進行輸出。3D打印機還可以用于制造獨一無二的部件或塑料外殼，用于獨特的定制衡器電子部件。

對于食品加工業的制造商，3D打印機正在用于打印巧克力糖果。比薩餅打印很快就會常見。還對生產夾具進行設計和打印，也可用于機器的混凝土安全墻或平臺。

六、巨型 3D打印機 一輪廓工藝

設想一下只用 16小時就完成一臺汽車衡的全部基礎工程，這能夠節約數千美元；不用模具就可以進行水泥灌漿，并且只用幾個施工人員就能完成整個工程，這種情況很難實現。根本不是如此在 10年 內，這種假設情況就會變成現實。不僅對汽車衡秤臺，而且對料斗、磅房和整個建筑物結構甚至墻壁中的管道工程孔進行制造 (打 印)。在將來 3D打印機將成為建筑行業 的老黃牛。

在將上述情況作為虛構拋棄前，請考慮 3D打印機，南加利福尼亞州大學就在如此進行。從 1994年起，貝羅克 ·科什尼維斯教授 已開發一種技術，通過 3D打印制造常用房屋。他將這種新技術稱為輪廓工藝，并且制造了一臺大型機器人型 3D打印機用于校園中，這些打印機正在用于打印原尺寸水泥墻 (10，000帕斯卡)，并且正在開發此技術。

科什尼維斯教授確實想幫助無家可歸者，并且輪廓工藝就是來自此需求。最初此技術用于向從家里搬遷的人員提供災難援助，這些人員由于地震、臺風、海嘯、火災及戰爭而離家。但是在此后不久，輪廓工藝就會成為主流，并且有多種用途，用于實現此技術。

我們再回到汽車衡的混凝土基礎或地下基坑的實例中，并且看看 “比例增長”型 3D打 印機在此用途中的作用方式。使用輪廓工藝時需要多少勞工并且可以節約費用。

汽車衡在工廠內進行制造，然后運輸到現場進行組裝。汽車衡分節安裝在混凝土基礎上。汽車衡可以進行安裝前，必須進行多種準備工作，包括挖掘、排水及混凝土。混凝土工程必須準確，以便使汽車衡正確和水平地進行安裝。如果汽車衡有秤臺，就必須有引道，引道必須進行澆注，并且需要承包商遵守有關長度和角度的特殊準則。采用正常的車道水泥承包商不是最佳方式。實際上，如果你采用沒有混凝土澆注經驗的承包商進行汽車衡安裝，就是在冒險。

除挖掘以外的所有工作都通過輪廓工藝會如何。實際上，具有機器人能力的這種超大型 3D打印機能夠準確地制造基礎墊層或基坑，作為汽車衡安裝的準備。它不僅能夠完成基礎墊層或基坑，而且能夠完成磅房。這會節約多少時間和費用 ?每次安裝它就能夠節約數萬美元。

聯系了馬特 ·戈達德 ，美國聯合衡器公司 (密蘇里州韋布市)的副總裁，向他詢問了準備汽車衡安裝用基礎所需的時間。他們正在準備卸載一臺新的卡迪納爾汽車衡用于安裝時，我就碰到了他。馬特先生回答：“對于地下基坑式汽車衡，安裝可能占用兩到四周。這取決于天氣，因為天氣是重要因素。但是，在有好天氣和優秀團隊的情況下，也需要 10天 ～14天安裝控制及混凝土工程。”

我向他簡單介紹了輪廓工藝以及輪廓工藝在將來可能影響汽車衡安裝方式的情況，他說：“這太好了!第一天就能安裝衡器運輸到現場和完成基礎制作，第二天將衡器安裝在基礎中，第三天就在衡器上面進行灌澆。汽車衡在 l0天 內就能使用，而無需等待 30天 ～45天。當然，我認為這種技術具有很大的優點。”

我們沒有討論建設磅房，如果不采用預制房，建設磅房就可能需要數月。但是，如果衡器供應商具有 3D輪廓工藝提供的機器人能力，就有機會為客戶建設磅房或者任何其它建筑物。

七、未來就是現在

3D打印在過去數年內的跨越令人驚嘆。每個學科都已受到影響。在過去兩十年中，它從特殊制造過程發展為近 30億美元的行為。與許多新興技術一樣，3D打印在稱重行業中找到了立足點。

衡器行為的早期巨大轉變一自動平衡秤、復式杠桿、比例秤桿、稱重傳感器一都有重量采集轉換時的支點。現在我們可以將 3D打印列入此清單 中。