　　揭開3D打印神秘麵紗：讓傳統製造瞬間過時，規模經濟的鐵律從此被打破；跨越虛擬世界與實體世界的鴻溝，一場産品製造和設計的革命即將開始，它將顛覆我們的物理世界；美國總統奧巴馬：3D打印將給幾乎所有産品的製造方式帶來革命性變化；一場産品製造的革命、設計的革命、材料的革命、生物的革命、知識産權的革命即將由3D打印引爆。
　　3D打印技術的遠大前景即將展開：跨越虛擬世界與實體世界的鴻溝；規模經濟的鐵律從此被打破；3D打印將把人工智能從計算機拓展到現實世界，機器人將成為過去時……
　　在中國：3D打印概念股橫空齣世，萬眾矚目；各大媒體集中、熱烈報道；工信部、科技部紛紛製定政策推動3D打印産業化。
　　3D打印機與當今發達的數字技術相結閤，再加上互聯網的普及以及微小而成本低廉的電子電路的廣泛使用，技術和社會革新由此爆發。
　　媒體集中報道，引發中國3D打印熱潮：
　　《人民日報》：3D打印成第三次工業革命重大標誌
　　《光明日報》：3D打印開啓第三次工業革命大門
　　《中央電視颱》：3D打印技術興起，行業人士看好市場
　　《新華網》：英設計師用生物塑料製造3D打印房屋模型
　　《中國網》：人類探月迎新跨越，3D打印技術助力月球基地建設
　　《21世紀網》：3D打印概念太瘋狂：“打印”建築或將抑製高房價
　　《廣州日報》：3D打印房子、器官不遠瞭
　　《上海證券報》：3D打印走進美國小學，英國打印房屋概念
　　《網易》：中國在航空領域商業化3D打印技術
　　《中關村在綫》：忘瞭鋼琴？王力宏關注3D打印電吉他。
　　《中國證券網》：萬億3D打印蛋糕全麵鋪開，12股盛宴開席。
　　《騰訊》：未來3D打印汽車將成新寵，地麵和空中當快車道
　　《網易》科技：奧巴馬稱3D打印技術將推動美國經濟增長
　　《中國時刻網》：3D打印“智”造美好未來
　　《慧聰機械工業網》：奧巴馬演講強調3D打印重要性，3D打印業前景廣闊

內容簡介

　　你需要一把功能強大的錘子？你需要一雙精緻無比的鞋子？你需要給孩子準備奇異的玩具？你需要一頓精美的晚餐？隻管打印齣來就行瞭。《3D打印：從想象到現實》帶你走進3D打印的世界，認識一下當下這個酷的東西——它將從想象變成現實，並帶來一場深刻的社會革命。
　　《3D打印：從想象到現實》講述瞭3D打印技術的突破性發展，以及3D打印技術將如何應用在學校、廚房、醫院等場所的。這本書預測，不遠的未來，我們完全可以用電腦把自己想要的東西設計齣來，然後進行三維打印，就像我們現在可以在綫編輯文檔一樣。通過電子設計文件或設計藍圖，3D打印技術將會把數字信息轉化為實體物品。當然，這還不是3D打印的全部，3D打印具魔力的地方是，它將給材料科學、生物科學帶來翻天覆地的變化，最終的結果是科學技術和創新呈現爆發式的變革。

作者簡介

　　鬍迪·利普森，康奈爾大學機械工程與計算機科學技術教授，他還是一傢創造機器實驗室的負責人，專注於自動化設計和機器製造。他齣版過200多本讀物，發錶過100多場演講。他在3D打印領域的研究成果，發錶在瞭《自然》、《科學》、《紐約時報》、《發現》等多傢雜誌和其他媒體上。

　　梅爾芭·庫曼，在微軟和康奈爾大學有著15年的産品和研發經曆，她現在是一傢創新公司的總裁。

內頁插圖

精彩書評

　　★3D打印從錶麵上看是顛覆瞭産品的製造方式，但從本質上看卻是傳統産業麵對的挑戰和機遇。從某種意義上說，3D打印對現有企業而言，要麼是天使，要麼是魔鬼。
　　——張瑞敏海爾集團董事局主席、首席執行官

　　★《3D打印：從想象到現實》是3D打印該領域難得的佳作之一，這本書不拘泥於3D打印工藝技術的細節描述，而是嚮讀者介紹3D打印的理念，重在以發展的眼光、創新的視野，用通俗的語言，從材料、製造、生活、健康、教育、法律、倫理等多種角度，激情而不失科學地展望3D打印技術對未來製造業、未來社會生産模式與人類生活方式可能帶來的深刻影響和變革。
　　——王華明北京航空航天大學教授、中國3D打印技術産業聯盟理事長

　　★3D打印實質上是製造業嚮智能化不斷演進的曆程，這一技術的階段性成功，為中國智能製造業的實踐展現瞭光明的前景。
　　——羅文　中國電子信息産業發展研究院院長

　　★利普森教授和庫曼女士的這本新書非常及時、全麵地總結和分析瞭3D打印領域的主要話題，並且描繪齣瞭眾多非常引人入勝的應用前景和産業機會，使我們相信3D打印時代已經到來，我們的生活、工作以及思考方式都會為之改變，世界經濟産業格局也將受其影響。
　　——李曙光西北工業大學博士後研究員，中國3D打印照相館、3D打印體驗館總策劃

推薦序一
推薦序二
推薦序三
前言

第1章這是科幻嗎，不，它將成為現實
第2章一颱幾乎可造萬物的機器
打印三維物體：哈利?波特的魔杖復活瞭
走嚮數字化和模擬化：跨越虛擬世界和實體世界的鴻溝
“請把我的鞋子傳真過來”：3D打印機能做到
3D打印的十大優勢

第3章靈活製造：既好，又快，還省
兼具大規模生産和手工生産的特徵
更快：從設計到産品交付的時間縮短瞭
更便宜：降低産品開發成本
更好：生産齣最佳的定製部件
按大小對市場進行排列：中國僅占8.5%
21世紀的空白畫布
研究殺手級應用程序
輪胎也可以打印瞭

第4章 3D打印的賺錢之道
雲製造：像螞蟻工廠
創客運動
體驗經濟
MakerBot公司
Shapeways公司
100kGarages公司
打印産品有經濟效益嗎
從零起點到規模化生産：3D打印兼職也可做到
FabApp：就像iPhone應用程序一樣
連續定製和産品多樣性
性和娛樂
微型金融和微型工廠

第5章 3D打印機是如何打印的
基本打印製造過程
3D打印機的兩大傢族
噴射、擠壓或噴霧打印機
融閤、凝固、黏閤式打印機
整理設計文件
後處理：3D打印的最後工序
3D打印催生原材料革命

第6章設計軟件：隻要你能想到，就能設計和打印
從繪圖文字處理器到AutoCAD
設計軟件：以數字化的方式呈現物理世界
讓一切皆為可能：設計軟件與3D打印的結閤
設計機器零件：實體建模CAD
繪製屏幕上的字符：3D計算機圖形軟件
編輯物理世界就像編輯照片一樣
設計軟件的未來
把設計的東西完美打印齣來
STL：目前的標準
增材製造：新標準
下一代的設計軟件：數字化捕捉

第7章 “活墨”生物打印：人體器官可以打印瞭
3D打印：讓你一夜之間年輕20歲
3D打印生命階梯
組織工程學：3D打印乾細胞
乾細胞、生物墨與生物紙：3D打印活細胞
打印活性軟骨
打印心髒瓣膜
我們能設計、打印自己的身體嗎
打印人造身體部位
生物打印的未來

第8章 3D打印時代的數字廚房
數字烹飪：一場烹飪革命
打印漢堡包、肉餅和番茄醬
食品打印關鍵在分辨率
打印的餅乾裏麵竟然有圖案
瘋狂科學傢公司：他們成功瞭
自身量化飲食：你再也不用擔心糖尿病和肥胖癥瞭
打印的食品不僅僅是加工食品
從加工食品到閤成食品
3D打印殺手級應用程序

第9章教室裏的工廠：3D打印顛覆傳統教育方式
邊做邊學：孩子們的工程學
從高中階段說開去
學習應該是令人愉快的
考試分數與動手能力
忘記學習方式
3D打印讓學生不再遺忘
觸覺教學：課堂教育的新革命
課堂教育如何應用3D打印
3D打印未來的課堂

第10章美好的世界：3D打印時代的審美標準
計算機：如同大自然造物者
3D打印：讓你腳上的鞋子舒適無比
獲取生物數據：打印最優化産品
響應智能設計
用3D打印機打印建築物
機器人設計師

第11章 3D打印：讓製造業不再有汙染
兩個塑料玩具的故事
更綠色環保的製造
低碳製造：3D打印能做到
高效能零部件打印：噴氣式客機也能打印
製造過程清潔化
3D打印的垃圾站更清潔、更美妙
變廢為寶：綠色環保打印
3D打印如何既環保又不浪費

第12章當武器和毒品也能打印、知識産權徹底失效時
打印武器、毒品和假冒僞劣産品
打印特製藥物
3D打印時代消費者如何保護自身安全
3D打印時代的知識産權
商標
著作權
專利
數字版權
難道知識産權和專利保護過時瞭
RepRap打印機：改變商業模式
開源硬件：21世紀的專利製度
微專利
3D打印迫切需要法律保護

第13章用3D打印設計你的未來
格雷伯爵茶
史蒂夫?喬布斯：“計算機是我們大腦中的自行車”
3D打印視覺設計：從遊戲中獲得靈感
物質編譯器：讓3D打印設計變得如此簡單
交互式設計：和計算機交流設計想法
形式語言：設計師與計算機無縫協同工作
食譜式設計
生長式設計
反應藍圖：復雜形狀的自動化生産
一種設計生産多種定製産品
會思考的打印機
改變設計工具的形狀

第14章 3D打印的下一篇章
3D打印的三個篇章
多元材料的混閤製造
活性係統打印：打印完整的機器人
最後的篇章：從模擬到數字
模擬-數字混閤打印
機器製造機器的時代
譯後記

精彩書摘

　　3D（Three Dimensions）打印是一種通過材料逐層添加製造三維物體的變革性、數字化增材製造技術，它將信息、材料、生物、控製等技術融閤滲透，將對未來製造業生産模式與人類生活方式産生重要影響。
　　該書是3D打印領域難得的佳作之一，其突齣特點是，不拘泥於3D打印工藝技術的細節描述，而是嚮讀者介紹3D打印的理念，重在以發展的眼光、創新的視野，用通俗的語言，從材料、製造、生活、健康、教育、法律和倫理等多種角度，激情而不失科學地展望3D打印技術可能給未來製造業、未來社會生産模式與人類生活方式帶來的深刻影響和變革。
　　該書在介紹3D打印製造部件復雜外形和內部結構的超常能力的同時，特彆展望瞭3D打印技術與多材料復閤、新材料閤成技術的深度融閤，由超常特殊功能新材料或超材料製成的部件甚至具備感知、執行和反饋控製等係統主動綜閤能力，而且還敏銳地察覺到我們進入“機器製造機器”的時代已經不遠瞭。製造—材料—控製的高度融閤使人印象深刻，是3D打印技術的重要發展方嚮，也是該書的一大特點。
　　該書作者是3D打印領域資深專傢，對3D打印技術及其發展的研究充滿激情，又不失客觀和冷靜，而且極具前瞻性，該書還提齣瞭3D打印技術發展可能帶來的知識産權及保護、製造者和消費者責任與權益保障、資源浪費、環保汙染、毒品及槍支管理、犯罪治安、法律和倫理等一係列社會問題，這也是本書的可貴之處之一。
　　王華明
　　北京航空航天大學、教育部長江學者特聘教授
　　北京市大型金屬關鍵構件激光直接製造工程技術研究中心主任
　　中國3D打印技術産業聯盟理事長
　　人猿相揖彆，是因為古人能夠手工製造工具。今人區彆於古人，是因為能夠使用機器製造工具。人類進化至今，一個嶄新的文明標誌就是能夠用機器製造機器。從狹義上說，當前被賦予無限想象力的3D打印機就是這種能夠製造機器的機器。
　　科幻作傢科利?多剋托羅說過，科幻小說傢不擅長預測未來，人們大多是在未來的外衣下描繪現在。那麼3D打印技術的未來外衣是什麼？
　　“在未來（或是在星際紀年的未來），機器可以製造機器。3D打印機就是第一波新一代智能機器，它們能設計、製造、修理、迴收其他機器，甚至能夠調整和改進其他機器，包括它們自己。”
　　……

前言/序言

　　推薦序一
　　3D（Three Dimensions）打印是一種通過材料逐層添加製造三維物體的變革性、數字化增材製造技術，它將信息、材料、生物、控製等技術融閤滲透，將對未來製造業生産模式與人類生活方式産生重要影響。
　　該書是3D打印領域難得的佳作之一，其突齣特點是，不拘泥於3D打印工藝技術的細節描述，而是嚮讀者介紹3D打印的理念，重在以發展的眼光、創新的視野，用通俗的語言，從材料、製造、生活、健康、教育、法律和倫理等多種角度，激情而不失科學地展望3D打印技術可能給未來製造業、未來社會生産模式與人類生活方式帶來的深刻影響和變革。
　　該書在介紹3D打印製造部件復雜外形和內部結構的超常能力的同時，特彆展望瞭3D打印技術與多材料復閤、新材料閤成技術的深度融閤，由超常特殊功能新材料或超材料製成的部件甚至具備感知、執行和反饋控製等係統主動綜閤能力，而且還敏銳地察覺到我們進入“機器製造機器”的時代已經不遠瞭。製造—材料—控製的高度融閤使人印象深刻，是3D打印技術的重要發展方嚮，也是該書的一大特點。
　　該書作者是3D打印領域資深專傢，對3D打印技術及其發展的研究充滿激情，又不失客觀和冷靜，而且極具前瞻性，該書還提齣瞭3D打印技術發展可能帶來的知識産權及保護、製造者和消費者責任與權益保障、資源浪費、環保汙染、毒品及槍支管理、犯罪治安、法律和倫理等一係列社會問題，這也是本書的可貴之處之一。
　　王華明
　　北京航空航天大學、教育部長江學者特聘教授
　　北京市大型金屬關鍵構件激光直接製造工程技術研究中心主任
　　中國3D打印技術産業聯盟理事長

　　推薦序二
　　人猿相揖彆，是因為古人能夠手工製造工具。今人區彆於古人，是因為能夠使用機器製造工具。人類進化至今，一個嶄新的文明標誌就是能夠用機器製造機器。從狹義上說，當前被賦予無限想象力的3D打印機就是這種能夠製造機器的機器。
　　科幻作傢科利·多剋托羅說過，科幻小說傢不擅長預測未來，人們大多是在未來的外衣下描繪現在。那麼3D打印技術的未來外衣是什麼？
　　“在未來（或是在星際紀年的未來），機器可以製造機器。3D打印機就是第一波新一代智能機器，它們能設計、製造、修理、迴收其他機器，甚至能夠調整和改進其他機器，包括它們自己。”
　　《3D打印：從想象到現實》的作者鬍迪·利普森先生和梅爾芭·庫曼女士的定義校正瞭目前媒體對3D打印技術的過度解讀，把夢幻般的3D打印落地到瞭智能製造。兩位作者曆時9個月，采訪一綫的科技工作者，現場考察3D打印實驗室和産品設計生産過程，捕捉到瞭這種智能製造的邏輯軌跡，即控製三篇章：控製物質的形狀、控製物質的構成和控製行為，也就是實現物體在結構、材料和活性上的有機統一。
　　手工控製的局限性很大，後來齣現瞭機械控製；得益於信息技術的發展，機械控製搭上瞭智能的翅膀。於是，人們逐漸可以控製探測器抵達數十萬公裏外的月球和火星，小小的支架可以準確放到心髒主動脈的末端，激光打印機可以用紅黃藍自動調兌齣萬紫韆紅的色彩。如果把3D打印機看作機器的話，人們所追求的就是有效控製它，讓它打印齣我們所需要的任何物體。從這種意義上講，3D打印是對人類控製能力極限的挑戰和展示。我們與作者一樣，不能預測何時纔能真正徹底實現這三種控製，然而可以預見的是，這三種控製能力的階段性實現都足以引發製造業的巨大變革。目前，3D打印的第一篇章基本譜就，已經給傳統的模具工業帶來衝擊，3D打印的牙齒和助聽器已經占據80%的市場。那麼同樣可以設想在不遠的將來：
　　“3D打印機可以通過新的方式將原材料加以混閤，新型材料就會齣現。有瞭混閤材料打印，多元結構的部件將會被同時製造、同時組裝齣來。在一個較小的範圍內，我們將會以納米級的精度將多種材料嵌入和編排到復雜的微觀結構中。”
　　很難想象在第二篇章的控製實現時，製造行業的格局將産生怎樣天翻地覆的變化，那就讓我們發揮想象力，憧憬3D打印控製能力的最高境界，比如可以打印三明治、打印身體器官、打印智能機器人……
　　“所謂控製行為是指將程序編寫進材料，使其具備我們所需要的功能。換句話說，我們不再打印被動的零部件和材料，而是打印能夠感知、反應、計算和行為的綜閤的主動係統。”
　　麵對現實，我們還是要收迴馳騁的想象。掩捲而思，其實我們不必知道3D打印機是噴墨的還是激光的，3D打印的模式是堆積的、添加的還是增材的，真正需要瞭解的是人們對物質結構、材料和活性上的智能控製水平，真正需要不懈探索的是充分把握其中的規律，高度實現三者的有機統一。當我們有一天真正能控製萬物的內外結構、材料構成和活性係統時，即使沒有3D或4D打印機，我們同樣可以智能控製彆的機器製造齣精彩的世界。
　　由此說開，當我們剝去3D打印神話般的外衣，就會發現，3D打印實質上是製造業嚮智能化不斷演進的曆程。當前我國製造業正麵臨轉型升級挑戰，信息化和工業化的深度融閤為這一進程提供瞭前所未有的機遇。3D打印技術的階段性成功為我國智能製造業的實踐展現瞭光明的前景，堅定瞭必勝的信念。我想這就是《3D打印：從想象到現實》一書給我們的最大啓示，也是我推薦這本書的理由。
　　羅文
　　中國電子信息産業發展研究院院長
　　推薦序三
　　3D打印，造物新紀元
　　在過去的一年多時間裏，3D打印業界進入瞭高度活躍期，與3D打印相關的新聞和概念頻頻齣現在公眾視野中，越來越多的中國民眾開始瞭解3D打印。事實上，3D打印技術和3D打印機在一些歐美發達國傢的應用已經相當普遍。
　　2008年9月，我作為國傢公派博士研究生在美國紐約州康奈爾大學鬍迪·利普森教授的實驗室求學時就第一次看到並使用瞭3D打印機。那是一颱和傢用冰箱外形相似的神奇機器，它隻用瞭兩個小時就將計算機中一個三維模型變為我手中實實在在的零件，我當時的驚奇與感嘆可想而知。在那時，利普森教授和學生們已經在頻繁使用實驗室中昂貴的工業級3D打印機製造各種機器人零部件瞭，雖然那時3D打印機所用的材料價格並不便宜。與此同時，利普森教授團隊的開源桌麵3D打印機Fab@Home、生物材料3D打印機以及多材料混閤3D打印等項目也成果頗豐。
　　我的導師利普森教授為人幽默風趣，經常會和大傢討論一些非常有創意的新點子。他的主要研究領域包括進化計算、3D打印和機器人技術三個方嚮，而他的成名之作正是一個關於智能機器人利用3D打印機進行自我製造的創新研究項目，其成果文章最終發錶在2000年的《自然》雜誌上。正是基於多年來對3D打印領域的專注和熱愛，利普森教授一直期望齣版一本全麵介紹3D打印及相關技術的著作。非常令人高興的是，由利普森教授和庫曼女士閤著的關於3D打印的新書《3D打印：從想象到現實》終於在2013年年初大功告成，並由美國威立齣版社齣版發行。在與利普森教授的郵件溝通中得知，該書中文版將由中信齣版社齣版發行，這對於廣大中國讀者和關注3D打印技術的朋友來說，是一件令人十分期待的好事。
　　我十分榮幸在第一時間就得到瞭威立齣版社贈予的英文原稿，以及中信齣版社蔣永軍主編分享的中文譯稿。這是全球第一本全麵講述3D打印技術及其應用的圖書，書中展現瞭利普森教授和庫曼女士兩位作者多年來對3D打印技術及其産業發展的研究成果，整理瞭來自於3D打印相關的工業界、學術界和教育界眾多人士的不同見解和案例，並且加入瞭作者對3D打印技術本身的獨到分析和大膽預測。
　　作者從不同層麵和角度為讀者描述瞭3D打印的技術原理、曆史和現狀、廣泛應用、未來前景以及睏難與挑戰。對於中國讀者來說，可從以 3D打印：從想象到現實 [Fabricated：The New World of 3D Printing] 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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